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公開番号2024151883
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023065660
出願日2023-04-13
発明の名称主従ロボットシステム
出願人株式会社デンソーウェーブ
代理人個人,個人
主分類B25J 3/00 20060101AFI20241018BHJP(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】主従ロボットシステムにおいて、主ロボットの姿勢を従ロボットの姿勢に一致させる際に、ユーザが主ロボットの動作軌道を予測しやすくする。
【解決手段】ユーザが加えた外力により姿勢が変更される主ロボット(20)と、主ロボットの姿勢に一致するように姿勢が制御される従ロボット(30)と、主ロボット及び従ロボットを制御する制御部(26,36)と、を備える主従ロボットシステム(10)であって、主ロボット及び従ロボットは、相対回転可能に連結された複数のリンク(22a～22f)と、隣り合うリンクをそれぞれ相対回転させる複数の軸(J1～J6)とを備え、制御部は、主ロボットの姿勢と従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、主ロボットの全ての複数の軸を複数のグループに分けてグループの単位で順番に主ロボットの軸を駆動して、主ロボットの姿勢を従ロボットの姿勢に一致させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ユーザが加えた外力により姿勢が変更される主ロボットと、前記主ロボットの姿勢に一致するように姿勢が制御される従ロボットと、前記主ロボット及び前記従ロボットを制御する制御部と、を備える主従ロボットシステムであって、
前記主ロボット及び前記従ロボットは、相対回転可能に連結された複数のリンクと、隣り合う前記リンクをそれぞれ相対回転させる複数の軸とを備え、
前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記主ロボットの全ての前記複数の軸を複数のグループに分けて前記グループの単位で順番に前記主ロボットの前記軸を駆動して、前記主ロボットの姿勢を前記従ロボットの姿勢に一致させる、主従ロボットシステム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記複数のグループは、それぞれ前記主ロボットの前記軸を１つのみ含む、請求項１に記載の主従ロボットシステム。
【請求項３】
前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記主ロボットの先端側の前記軸を含む前記グループから順番に前記主ロボットの前記軸を駆動して、前記主ロボットの姿勢を前記従ロボットの姿勢に一致させる、請求項１又は２に記載の主従ロボットシステム。
【請求項４】
前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記主ロボットの基端側の前記軸を含む前記グループから順番に前記主ロボットの前記軸を駆動して、前記主ロボットの姿勢を前記従ロボットの姿勢に一致させる、請求項１又は２に記載の主従ロボットシステム。
【請求項５】
前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記主ロボット及び前記従ロボットの互いに対応する前記軸の回転位置の相違が小さい方の前記軸を含む前記グループから順番に前記主ロボットの前記軸を駆動して、前記主ロボットの姿勢を前記従ロボットの姿勢に一致させる、請求項１又は２に記載の主従ロボットシステム。
【請求項６】
前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記主ロボット及び前記従ロボットの互いに対応する前記軸の回転位置の相違が大きい方の前記軸を含む前記グループから順番に前記主ロボットの前記軸を駆動して、前記主ロボットの姿勢を前記従ロボットの姿勢に一致させる、請求項１又は２に記載の主従ロボットシステム。
【請求項７】
前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記ユーザが指定した前記グループの順番で前記主ロボットの前記軸を駆動して、前記主ロボットの姿勢を前記従ロボットの姿勢に一致させる、請求項１又は２に記載の主従ロボットシステム。
【請求項８】
前記制御部により指示された情報を表示する表示部を備え、
前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記主ロボットの前記軸を駆動する前に、駆動する前記軸を前記表示部により表示させる、請求項１又は２に記載の主従ロボットシステム。
【請求項９】
前記制御部により指示された情報を表示する表示部を備え、
前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記主ロボットの駆動中の前記軸を前記表示部により表示させる、請求項１又は２に記載の主従ロボットシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザが加えた外力により姿勢が変更される主ロボットと、主ロボットの姿勢に一致するように姿勢が制御される従ロボットと、を備える主従ロボットシステムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
作業者が操作した操作ロボットの姿勢に一致するように対象ロボットの姿勢を制御する直接制御モードと、検出部で検出した外力の大きさが予め設定されている閾値を超えた場合に、検出した外力の方向に予め設定されている動作単位で対象ロボットの姿勢を制御する詳細制御モードとを切り替えるロボットの教示システムがある。例えば、特許文献１に記載の教示システムでは、詳細制御モードにおいて、操作ロボットの姿勢と対象ロボットの姿勢とが乖離している場合に、操作ロボットの姿勢を対象ロボットの姿勢に一致させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－５５４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の教示システムでは、操作ロボット（主ロボット）の姿勢を対象ロボット（従ロボット）の姿勢に一致させる際に、操作ロボットの姿勢が急激に変化するおそれがあり、作業者は操作ロボットの動作軌道を予測しにくい。
【０００５】
本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、主従ロボットシステムにおいて、主ロボットの姿勢を従ロボットの姿勢に一致させる際に、ユーザが主ロボットの動作軌道を予測しやすくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の手段は、
ユーザが加えた外力により姿勢が変更される主ロボットと、前記主ロボットの姿勢に一致するように姿勢が制御される従ロボットと、前記主ロボット及び前記従ロボットを制御する制御部と、を備える主従ロボットシステムであって、
前記主ロボット及び前記従ロボットは、相対回転可能に連結された複数のリンクと、隣り合う前記リンクをそれぞれ相対回転させる複数の軸とを備え、
前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記主ロボットの全ての前記複数の軸を複数のグループに分けて前記グループの単位で順番に前記主ロボットの前記軸を駆動して、前記主ロボットの姿勢を前記従ロボットの姿勢に一致させる。
【０００７】
上記構成によれば、主従ロボットシステムは、ユーザが加えた外力により姿勢が変更される主ロボットと、前記主ロボットの姿勢に一致するように姿勢が制御される従ロボットと、前記主ロボット及び前記従ロボットを制御する制御部と、を備えている。このため、ユーザが主ロボットに外力を加えて主ロボットの姿勢を変更する操作を行うことにより、従ロボットの姿勢を主ロボットの姿勢に一致させるように制御すること（以下、「主従ロボット操作」という）ができる。なお、制御部は、主ロボットに設けられて主ロボットを制御する第１制御部と、従ロボットに設けられて従ロボットを制御する第２制御部とを含んでいてもよい。また、制御部は、主ロボット又は従ロボットに設けられて、主ロボット及び従ロボットを制御する１つの制御部であってもよい。
【０００８】
ここで、主従ロボット操作を開始する前に、主ロボットの姿勢と従ロボットの姿勢とがずれていることがある。また、主ロボットの姿勢に従ロボットの姿勢を一致させない状態で従ロボットの姿勢を微調整（変更）すると、主ロボットの姿勢と従ロボットの姿勢とにずれが生じる。また、主ロボットの型式（形状）と従ロボットの型式（形状）とが異なる場合に、主従ロボット操作を実行する間に、主ロボットの姿勢と従ロボットの姿勢とにずれが生じることがある。これらの場合に、主ロボットの姿勢を従ロボットの姿勢に一致させる動作（以下、「姿勢一致動作」という）を単純に実行すると、主ロボットの姿勢が急激に変化し、ユーザは主ロボットの動作軌道を予測しにくい。前記主ロボット及び前記従ロボットが、相対回転可能に連結された複数のリンクと、隣り合う前記リンクをそれぞれ相対回転させる複数の軸とを備えており、例えば主ロボットの全軸を同時に駆動して主ロボットの全軸の回転位置を従ロボットの全軸の回転位置に一致させると、ユーザは主ロボットの動作軌道を予測しにくい。
【０００９】
この点、前記制御部は、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、前記主ロボットの全ての前記複数の軸を複数のグループに分けて前記グループの単位で順番に前記主ロボットの前記軸を駆動して、前記主ロボットの姿勢を前記従ロボットの姿勢に一致させる。このため、姿勢一致動作を行う際に、主ロボットの全軸を同時に駆動するのではなく、主ロボットの全軸を複数のグループに分けて１グループずつ順番に駆動することができる。したがって、姿勢一致動作において、主ロボットの姿勢を段階的に変化させることができ、ユーザは主ロボットの動作軌道を予測しやすくなる。
【００１０】
第２の手段では、前記複数のグループは、それぞれ前記主ロボットの前記軸を１つのみ含む。こうした構成によれば、前記主ロボットの姿勢と前記従ロボットの姿勢とのずれを解消する際に、主ロボットの複数の軸を１軸ずつ順番に駆動することができる。したがって、主ロボットの姿勢をさらに段階的に変化させることができ、ユーザは主ロボットの動作軌道をさらに予測しやすくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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