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公開番号2024083654
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-24
出願番号2022197573
出願日2022-12-12
発明の名称ロボットシステム、操作感調整方法及び操作感調整プログラム
出願人住友重機械工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B25J 3/00 20060101AFI20240617BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】バイラテラル制御を行うマスタースレーブ方式のロボットシステムにおいて、操作感を向上させる。
【解決手段】ロボットシステム1は、操作部23を有するマスターロボット2と、研磨工具41及びワークWの一方を保持するスレーブロボット3と、スレーブロボット3に掛かる力の情報を操作者Hにフィードバックさせる制御装置5と、を備える。制御装置5は、研磨工具41とワークWとの距離Dに基づいて、操作者Hに与える操作感を変更する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
操作部を有するマスターロボットと、
加工工具及び被加工物の一方を保持するスレーブロボットと、
前記スレーブロボットに掛かる力の情報を操作者にフィードバックさせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記加工工具と前記被加工物との距離に基づいて、前記操作者に与える操作感を変更する、
ロボットシステム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御手段は、前記加工工具と前記被加工物との距離が近づくに連れて、前記操作部の操作抵抗が大きくなるように、前記操作感を与えるための操作反力を前記操作部に発生させる、
請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記操作感を与えるための操作反力として、前記加工工具と前記被加工物との相対速度に比例した力を前記操作部に発生させる、
請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記操作感を与えるための操作反力を、前記加工工具と前記被加工物との相対速度のうち前記加工工具と前記被加工物とが近接する方向に沿った速度成分に比例させる、
請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記操作者の操作に基づいて、前記操作感を与えるための操作反力の大きさを調整可能に構成されている、
請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記操作感を与えるための操作反力を、前記距離に対して不連続に変化させる、
請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記加工工具と前記被加工物との距離が所定の閾値よりも小さい場合に、前記操作感を与えるための操作反力を前記操作部に発生させ、
前記被加工物の大きさに応じて前記所定の閾値を変更する、
請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項８】
操作部を有するマスターロボットと、加工工具及び被加工物の一方を保持するスレーブロボットと、前記スレーブロボットに掛かる力の情報を操作者にフィードバックさせる制御手段と、を備えるロボットシステムの操作感調整方法であって、
制御装置が、
前記加工工具と前記被加工物との距離を算出する工程と、
前記加工工具と前記被加工物との距離に基づいて、前記操作者に与える操作感を変更する工程と、
を実行する操作感調整方法。
【請求項９】
操作部を有するマスターロボットと、加工工具及び被加工物の一方を保持するスレーブロボットと、前記スレーブロボットに掛かる力の情報を操作者にフィードバックさせる制御手段と、を備えるロボットシステムの操作感調整プログラムであって、
コンピュータを、
前記加工工具と前記被加工物との距離を算出する手段、
前記加工工具と前記被加工物との距離に基づいて、前記操作者に与える操作感を変更する手段、
として機能させる操作感調整プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットシステム、操作感調整方法及び操作感調整プログラムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
マスターロボットの動作に応じてスレーブロボットを動作させるマスタースレーブ方式のロボットシステムにおいて、高度な操作性を得る目的で、スレーブロボットに掛かる力の情報を操作者にフィードバックさせるバイラテラル制御が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－８９７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のバイラテラル制御では、マスターロボットの操作者はスレーブロボットのエンドエフェクタに対する接触反力を感知することはできるが、この接触が起きるまでの状態変化は感知することができない。そのため、例えば接触直前の位置の微調整等を好適に実行することが難しい。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、バイラテラル制御が行われるマスタースレーブ方式のロボットシステムにおいて、操作性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るロボットシステムは、
操作部を有するマスターロボットと、
加工工具及び被加工物の一方を保持するスレーブロボットと、
前記スレーブロボットに掛かる力の情報を操作者にフィードバックさせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記加工工具と前記被加工物との距離に基づいて、前記操作者に与える操作感を変更する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、バイラテラル制御が行われるマスタースレーブ方式のロボットシステムにおいて、操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係るロボットシステムを模式的に示した図である。
実施形態に係るロボットシステムの概略の制御構成を示すブロック図である。
実施形態に係る操作感調整処理の手順を示すフローチャートである。
実施形態に係る疑似粘性力の粘性係数を示すグラフである。
実施形態に係る操作感調整処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
［ロボットシステムの構成］
図１は、本実施形態に係るロボットシステム１を模式的に示した図である。
この図に示すように、ロボットシステム１は、マスター側のロボットアームであるマスターロボット２と、スレーブ側のロボットアームであるスレーブロボット３とを備えたマスタースレーブ方式の遠隔操作システムである。ロボットシステム１では、操作者（人間）Ｈが手元のマスターロボット２を操作することで、遠隔のスレーブロボット３がその動きに追従して動作して、所定の作業が行われる。本実施形態では、スレーブロボット３に保持させたワークＷを研磨工具４１に接触させて、ワークＷの研磨加工が行われる。また、ロボットシステム１では、スレーブロボット３が動作したときに掛かる力の情報をマスターロボット２（操作者）にフィードバックさせるバイラテラル制御が行われる。
具体的に、ロボットシステム１は、マスターロボット２と、スレーブロボット３と、研磨工具４１と、カメラ４２と、制御装置５とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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