本發(fā)明涉及一種對由電動機(jī)驅(qū)動的機(jī)器人進(jìn)行控制的機(jī)器人控制裝置。

背景技術(shù)：

以往，僅反饋電動機(jī)、例如伺服電動機(jī)的角速度、旋轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)矩(電流值)來控制機(jī)器人。在這種控制方式中，僅準(zhǔn)備安裝于電動機(jī)的編碼器、電流檢測器就足夠了。

但是，近年來機(jī)器人被應(yīng)用于各種領(lǐng)域，有時利用以往的控制方式是不夠的。因此，除了編碼器、電流檢測器以外，還使用追加的傳感器來控制機(jī)器人。

例如，在日本特開2012-168926號公報中，為了減少因減速機(jī)的傳遞誤差等引起的位置偏差，而進(jìn)行使用追加的編碼器的全閉環(huán)位置控制。另外，在日本特開2011-136416號公報中，為了對機(jī)器人所支承的航空器機(jī)身或航空器部件進(jìn)行精密定位，而進(jìn)行使用激光跟蹤儀、室內(nèi)GPS等位置測定器的位置控制。

另外，機(jī)器人原本能夠動作的區(qū)域與能夠應(yīng)用追加的傳感器的區(qū)域未必一致。因此，變更使用追加的傳感器的控制方式可能會導(dǎo)致發(fā)生機(jī)器人的動作區(qū)域受到限制的情形。

作為例子，考慮以下情況：應(yīng)用全閉環(huán)控制，以使機(jī)器人高精度地動作。在該情況下，設(shè)是將角度編碼器或旋轉(zhuǎn)編碼器用作追加的傳感器。然而，為了將這種追加的傳感器安裝于機(jī)器人，需要對機(jī)器人進(jìn)行大幅的設(shè)計變更。因此，由于經(jīng)濟(jì)上的理由，有時在現(xiàn)有的機(jī)器人上粘貼帶式線性標(biāo)尺來進(jìn)行全閉環(huán)控制。

然而，在使用帶式線性標(biāo)尺的情況下，在帶的端點(diǎn)處信號中斷。因此，即使旋轉(zhuǎn)軸能夠旋轉(zhuǎn)360度以上，在使用全閉環(huán)控制的情況下，也會發(fā)生無法使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)360度以上的情形。

另外，作為其它例，考慮以下情況：使用激光跟蹤儀對機(jī)器人的指尖的位置和姿勢進(jìn)行反饋來進(jìn)行控制，以使機(jī)器人高精度地動作。為了通過激光跟蹤儀來測量位置和姿勢，要求能夠從配置于機(jī)器人的周圍的跟蹤儀看到安裝于機(jī)器人或機(jī)器人的工具的反射器。

然而，根據(jù)機(jī)器人的姿勢不同，有時會由于外圍設(shè)備、機(jī)器人的臂或安裝于機(jī)器人的工具成為障礙物而看不到反射器。因而，當(dāng)進(jìn)行使用激光跟蹤儀的控制時，機(jī)器人的動作范圍受到限定。

因此，存在以下情況：以在需要追加的傳感器的情況下進(jìn)行使用追加的傳感器的控制、在不需要追加的傳感器的情況下進(jìn)行不使用追加的傳感器的控制的方式，對控制方式進(jìn)行切換。在該情況下，能夠保持機(jī)器人的原本的動作區(qū)域。

在此，當(dāng)急速地切換控制方式時，會產(chǎn)生機(jī)械沖擊，因此期望平穩(wěn)地進(jìn)行控制方式的切換。另外，在通過動作程序來指示控制方式的切換的情況下，切換越頻繁則程序越復(fù)雜。因此，期望自動進(jìn)行控制方式的切換。

日本特開2001-222324號公報中公開了以下內(nèi)容：通過控制增益的切換來變更將不使用追加的傳感器的半閉環(huán)控制和使用追加的傳感器的全閉環(huán)控制應(yīng)用于位置控制的比例，從而平穩(wěn)地切換控制方式。

日本特開平05-158542號公報中公開了以下內(nèi)容：根據(jù)控制對象的特性來切換控制系統(tǒng)。如果假定機(jī)器人的位置和姿勢是控制對象的特性，則能夠根據(jù)機(jī)器人的位置和姿勢來切換控制方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在日本特開2001-222324號公報中，利用半閉環(huán)控制中的位置偏差和全閉環(huán)控制中的位置偏差來切換增益。因此，在無法應(yīng)用全閉環(huán)控制的區(qū)域無法使用半閉環(huán)控制，機(jī)器人的動作范圍被限定。并且，在日本特開平05-158542號公報中存在無法平穩(wěn)地切換控制方式等問題。

本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種能夠不限定機(jī)器人的動作范圍地、平穩(wěn)地對使用追加的傳感器的控制和不使用追加的傳感器的控制進(jìn)行切換的機(jī)器人控制裝置。

為了達(dá)到前述的目的，根據(jù)第一發(fā)明，提供一種對由電動機(jī)驅(qū)動的機(jī)器人進(jìn)行控制的機(jī)器人控制裝置，該機(jī)器人控制裝置具備：第一傳感器，其能夠在包括所述機(jī)器人的整個動作區(qū)域的第一區(qū)域中使用；第一控制部，其使用來自所述第一傳感器的反饋值來計算向所述電動機(jī)的第一控制輸入；第二傳感器，其能夠在包括所述機(jī)器人的動作區(qū)域中的至少一部分動作區(qū)域的第二區(qū)域中使用；第二控制部，其使用所述第二傳感器的反饋值或者所述第一傳感器和所述第二傳感器這兩方的反饋值來計算向所述電動機(jī)的第二控制輸入；區(qū)域存儲部，其存儲所述機(jī)器人的動作區(qū)域和所述第二區(qū)域這兩方所包括的第三區(qū)域；比例設(shè)定部，其基于由該區(qū)域存儲部存儲的所述第三區(qū)域與所述機(jī)器人的位置及姿勢的比較，來設(shè)定相對于向所述電動機(jī)的控制輸入的、所述第一控制輸入與所述第二控制輸入的比例；相加部，其按照由所述比例設(shè)定部設(shè)定的比例，將所述第一控制輸入與所述第二控制輸入相加；以及控制執(zhí)行部，其基于由該相加部相加得到的結(jié)果，來進(jìn)行所述電動機(jī)的反饋控制。

根據(jù)第二發(fā)明，在第一發(fā)明中，所述第三區(qū)域是所述機(jī)器人的動作區(qū)域與所述第二區(qū)域的重疊部分。

根據(jù)第三發(fā)明，在第一發(fā)明或第二發(fā)明中，在所述比例設(shè)定部中，基于所述區(qū)域存儲部中存儲的所述第三區(qū)域的邊界與當(dāng)前的機(jī)器人的位置之間的距離以及所述第三區(qū)域的邊界與所述機(jī)器人的各軸的角度之差中的至少一方，來設(shè)定相對于向所述電動機(jī)的控制輸入的、所述第一控制輸入與所述第二控制輸入的比例。

根據(jù)第四發(fā)明，在第一發(fā)明至第三發(fā)明中的任一個發(fā)明中，所述比例設(shè)定部多階段地設(shè)定相對于向所述伺服電動機(jī)的控制輸入的、所述第一控制輸入與所述第二控制輸入的比例。

根據(jù)第五發(fā)明，在第一發(fā)明至第四發(fā)明中的任一個發(fā)明中，具備將所述比例設(shè)定部的輸出通知給操作者的通知部。

本發(fā)明的這些目的、特征及優(yōu)點(diǎn)以及其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)通過附圖所示的本發(fā)明的典型的實(shí)施方式的詳細(xì)說明會變得更明確。

附圖說明

圖1是基于本發(fā)明的機(jī)器人控制裝置的框圖。

圖2是表示機(jī)器人的動作區(qū)域等的圖。

圖3A是表示機(jī)器人和第三區(qū)域的第一圖。

圖3B是表示機(jī)器人和第三區(qū)域的第二圖。

圖3C是表示機(jī)器人的前端與第三區(qū)域之間的距離同第一控制輸入的比例的關(guān)系的第一圖。

圖4A是表示機(jī)器人的兩個軸的角度的關(guān)系的第一圖。

圖4B是表示機(jī)器人的兩個軸的角度的關(guān)系的第二圖。

圖4C是表示機(jī)器人的前端與第三區(qū)域之間的距離同第一控制輸入的比例的關(guān)系的第二圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在下面的附圖中，對同樣的構(gòu)件標(biāo)注同樣的參照標(biāo)記。對于這些附圖適當(dāng)變更了比例尺以易于理解。

圖1是基于本發(fā)明的機(jī)器人控制裝置的框圖。圖1所示的系統(tǒng)1主要包括機(jī)器人10和對該機(jī)器人10進(jìn)行控制的機(jī)器人控制裝置20。機(jī)器人10例如是六軸垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人。另外，機(jī)器人10在其臂的前端具有手18。

圖1中示出了對機(jī)器人10的軸進(jìn)行驅(qū)動的電動機(jī)、例如電動機(jī)M以及檢測該電動機(jī)M的旋轉(zhuǎn)位置的位置檢測器、例如編碼器E。這些電動機(jī)M和編碼器E是作為代表而顯示的，實(shí)際上在機(jī)器人10中內(nèi)置有與機(jī)器人10的軸的數(shù)量相應(yīng)的多個電動機(jī)M和多個編碼器E。下面，在本說明書中，將該多個編碼器E總稱為第一傳感器11。此外，編碼器E還使用于檢測機(jī)器人10的位置和姿勢。

圖2是表示機(jī)器人的動作區(qū)域等的圖。如圖2所示，第一傳感器11能夠在包括機(jī)器人10的整個動作范圍Z0的第一區(qū)域Z1中使用。此外，第一傳感器11也可以是能夠在機(jī)器人10的整個動作范圍Z0中使用且能夠測定對機(jī)器人10進(jìn)行控制所需的狀態(tài)量的其它傳感器。例如，第一傳感器11也可以是配置于機(jī)器人10的機(jī)器人支承部19的單一的傳感器。

再次參照圖1，在手18的前端配置有第二傳感器12。第二傳感器12是測定機(jī)器人10的前端位置的位置測定器、例如激光跟蹤儀、室內(nèi)GPS等?；蛘撸诙鞲衅?2也可以是全閉環(huán)控制用的帶式的線性標(biāo)尺和編碼器。第二傳感器12也可以是能夠測定對機(jī)器人10進(jìn)行控制所需的狀態(tài)量的其它單一的傳感器或多個傳感器。

根據(jù)圖2可知，第二傳感器12能夠在包括機(jī)器人的動作范圍Z0中的至少一部分動作范圍的第二區(qū)域Z2中使用。另外，第一區(qū)域Z1與第二區(qū)域Z2互不相同，第一區(qū)域Z1包括機(jī)器人10的整個動作范圍Z0，因此可知在無法使用第二傳感器12的區(qū)域中能夠使用第一傳感器11。因此，無需使第二傳感器12能夠在機(jī)器人10的整個動作區(qū)域Z0中使用。

再次參照圖1，機(jī)器人控制裝置20是數(shù)字計算機(jī)，包括第一控制部21，該第一控制部21使用來自第一傳感器11的反饋值來計算向電動機(jī)M的第一控制輸入。嚴(yán)格地說，第一控制部21基于第一傳感器11的測定值和機(jī)器人的動作指令來計算向電動機(jī)M的第一控制輸入。

并且，機(jī)器人控制裝置20包括第二控制部22，該第二控制部22使用第二傳感器12的反饋值或者第一傳感器11和第二傳感器12這兩方的反饋值來計算向電動機(jī)M的第二控制輸入。設(shè)在圖2所示的第三區(qū)域Z3中僅應(yīng)用第二控制輸入。嚴(yán)格地說，第二控制部22基于第二傳感器12的測定值或者第一傳感器11的測定值和第二傳感器12的測定值這兩方、以及機(jī)器人10的動作指令來計算向電動機(jī)M的第二控制輸入。

在此，機(jī)器人10的動作指令是與機(jī)器人10的動作的目的相應(yīng)的指令值。例如，機(jī)器人10的動作指令是機(jī)器人10的前端位置、機(jī)器人10的各軸的角度等?；蛘撸瑱C(jī)器人10的動作指令也可以是機(jī)器人10的前端所產(chǎn)生的力、機(jī)器人10的各軸的轉(zhuǎn)矩等。

另外，向電動機(jī)M的第一控制輸入和第二控制輸入是用于對電動機(jī)M的狀態(tài)進(jìn)行規(guī)定的狀態(tài)量。例如，第一控制輸入和第二控制輸入是電動機(jī)M的旋轉(zhuǎn)角度、角速度、轉(zhuǎn)矩等。此外，如后所述，第二控制輸入要與第一控制輸入相加，因此需要使第二控制輸入的維度與第一控制輸入的維度相同。

并且，如圖1所示，機(jī)器人控制裝置20包括區(qū)域存儲部23，該區(qū)域存儲部23存儲機(jī)器人10的動作區(qū)域Z0和第二區(qū)域Z2這兩方所包括的第三區(qū)域Z3。在第三區(qū)域Z3中，使用第二傳感器12來通過第二控制輸入對機(jī)器人10進(jìn)行控制。第三區(qū)域Z3是機(jī)器人10的操作者期望使用第二傳感器12來通過第二控制輸入對機(jī)器人10進(jìn)行操作的區(qū)域。

第三區(qū)域Z3是能夠使用第二傳感器12的區(qū)域與機(jī)器人10的動作區(qū)域Z0的公共區(qū)域中的任意形狀的區(qū)域。因而，第三區(qū)域Z3通常是由機(jī)器人10的操作者預(yù)先指定的。然而，也可以將機(jī)器人10的動作區(qū)域Z0與第二區(qū)域Z2的重疊部分整體定義為第三區(qū)域Z3。在該情況下，能夠自動決定第三區(qū)域Z3。此外，也可以將第三區(qū)域Z3定義為使用第一傳感器11和第二傳感器12這兩方來控制機(jī)器人10的區(qū)域。

另外，在第二傳感器12是位置測定器的情況下，優(yōu)選利用固定于機(jī)器人10的機(jī)器人支承部19的三維正交坐標(biāo)系來定義第三區(qū)域Z3。另外，在第二傳感器12是全閉環(huán)控制用的帶式的線性標(biāo)尺和編碼器的情況下，優(yōu)選利用將機(jī)器人10的各軸的角度作為維度的各軸坐標(biāo)系來定義第三區(qū)域Z3。但是，也可以利用能夠表現(xiàn)機(jī)器人10的動作區(qū)域Z0和能夠使用第二傳感器12的區(qū)域Z2的其它維度來定義由區(qū)域存儲部23存儲的第三區(qū)域Z3。并且，區(qū)域存儲部23也可以將根據(jù)時間而變形、產(chǎn)生、消失的區(qū)域定義為第三區(qū)域Z3。

并且，機(jī)器人控制裝置20包括比例設(shè)定部24，該比例設(shè)定部24基于由區(qū)域存儲部23存儲的第三區(qū)域Z3與機(jī)器人10的位置及姿勢的比較，來設(shè)定相對于向電動機(jī)M的控制輸入的、第一控制輸入與第二控制輸入的比例。

例如，在第二傳感器12是安裝于機(jī)器人10的指尖的位置測定器的情況下，將前述的利用三維正交坐標(biāo)系定義的第三區(qū)域Z3與根據(jù)機(jī)器人10的姿勢計算出的第二傳感器12的三維位置進(jìn)行比較。另外，在第二傳感器12是全閉環(huán)控制用的帶式的線性標(biāo)尺和編碼器的情況下，將利用以機(jī)器人10的各軸的位置為維度的前述的坐標(biāo)系定義的第三區(qū)域與表示讀取線性標(biāo)尺的值的編碼器的位置的、機(jī)器人10的各軸的位置進(jìn)行比較。

例如，在第二傳感器12處于第三區(qū)域Z3外的情況下，由比例設(shè)定部24設(shè)定的第一控制輸入與第二控制輸入之比為1：0。在第二傳感器處于第三區(qū)域Z3內(nèi)的情況下，由比例設(shè)定部24設(shè)定的第一控制輸入與第二控制輸入之比為0：1。

并且，在第二傳感器12處于第三區(qū)域Z3的邊界附近的情況下，以平穩(wěn)地對第一控制輸入和第二控制輸入進(jìn)行切換的方式，根據(jù)第二傳感器12的位置等來設(shè)定比例。具體地說，隨著第二傳感器12從第三區(qū)域Z3的外部越過第三區(qū)域Z3的邊界而移動到第三區(qū)域Z3的內(nèi)部，將前述的比從1：0多階段地切換為0.99：0.01、0.98：0.02、…、0.01：0.99、0：1。在將前述的比從1：0通過一個階段就變更到0：1的情況下，有可能會在變更時產(chǎn)生沖擊。與此相對，在以多階段進(jìn)行變更的情況下，能夠避免沖擊的產(chǎn)生。

并且，機(jī)器人控制裝置20包括相加部25，該相加部25按照由比例設(shè)定部24設(shè)定的比例來將第一控制輸入與第二控制輸入相加。并且，機(jī)器人控制裝置20包括控制執(zhí)行部29，該控制執(zhí)行部29按照由相加部25計算出的控制輸入對電動機(jī)M進(jìn)行反饋控制來驅(qū)動機(jī)器人10。此外，在圖1中，由相加部25計算出的控制輸入被直接輸入到電動機(jī)M。然而，由相加部25計算出的控制輸入也可以在被施加規(guī)定的校正處理后輸入到電動機(jī)M。

另外，如圖1所示，設(shè)置有將比例設(shè)定部24的輸出通知給操作者的通知部26。通知部26通過視覺方式或聽覺方式中的至少一方來將比例設(shè)定部24的輸出通知給操作者。例如，在需要進(jìn)行僅使用第二傳感器12的第二控制的作業(yè)中，需要避免自動切換為僅使用第一傳感器11的第一控制。操作者能夠通過通知部26來識別這種切換，采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)對。另外，操作者能夠通過通知部26來容易地識別第一控制和第二控制的權(quán)重的程度。

下面，說明比例設(shè)定部24所設(shè)定的第一控制輸入與第二控制輸入的比例。設(shè)該比例的設(shè)定在機(jī)器人10按照動作程序進(jìn)行動作時被重復(fù)實(shí)施。圖3A和圖3B是表示機(jī)器人和第三區(qū)域的圖。在圖3A和圖3B中，設(shè)第一傳感器11是與機(jī)器人10的各軸的電動機(jī)M連接的編碼器E，第二傳感器12是測定機(jī)器人10的前端位置的激光跟蹤儀。此外，在圖3A和圖3B中，設(shè)從第三區(qū)域Z3離開的方向是正方向。

并且，在圖3A和圖3B所示的實(shí)施方式中，第一控制部21是根據(jù)作為編碼器E的第一傳感器11的檢測值來計算電動機(jī)M的轉(zhuǎn)矩指令的反饋控制系統(tǒng)。另外，第二控制部22是根據(jù)由作為激光跟蹤儀的第二傳感器12測量出的機(jī)器人10的前端位置來計算電動機(jī)M的轉(zhuǎn)矩指令的反饋控制系統(tǒng)。

在這種狀況下，比例設(shè)定部24計算區(qū)域存儲部23中存儲的、正交坐標(biāo)系中的第三區(qū)域Z3的邊界與機(jī)器人10的前端位置之間的距離S(最短距離)。接著，比例設(shè)定部24根據(jù)距離S來設(shè)定第一控制輸入與第二控制輸入之比。

具體地說，在如圖3A所示那樣機(jī)器人10的前端位置處于第三區(qū)域Z3的外側(cè)(S≥0)的情況下，比例設(shè)定部24將第一控制輸入與第二控制輸入之比設(shè)定為1：0。并且，在如圖3B所示那樣機(jī)器人10的前端位置處于第三區(qū)域Z3的內(nèi)側(cè)且與第三區(qū)域Z3的邊界相距固定距離a以上(-a>S)的情況下，比例設(shè)定部24將第一控制輸入與第二控制輸入之比設(shè)定為0：1。并且，在機(jī)器人10的前端位置處于第三區(qū)域Z3的內(nèi)側(cè)且與第三區(qū)域Z3的邊界相距固定距離a(a>0)以內(nèi)(0>S≥-a)的情況下，比例設(shè)定部24將第一控制輸入與第二控制輸入之比設(shè)定為(S/a+1)：(-S/a)。

圖3C中示出了機(jī)器人的前端與第三區(qū)域之間的距離同第一控制輸入的比例的關(guān)系。如圖3C所示，在距離S為規(guī)定值-a以下的情況下，第一控制輸入為0，在該情況下僅應(yīng)用第二控制輸入。另外，在距離S為零以上的情況下第一控制輸入為1，在該情況下不應(yīng)用第二控制輸入。然后，在距離S處于規(guī)定值-a與零之間的情況下，第一控制輸入為(S/a+1)。

如圖3A至圖3C所示，在實(shí)施方式中，比例設(shè)定部24根據(jù)由區(qū)域存儲部23存儲的第三區(qū)域Z3的邊界與機(jī)器人10的前端位置之間的距離S來變更第一控制輸入與第二控制輸入之比。因此，應(yīng)該知道能夠平穩(wěn)且容易地對第一控制輸入和第二控制輸入進(jìn)行切換。

并且，圖4A和圖4B是表示機(jī)器人的兩個軸的角度的關(guān)系的圖。在這些附圖中，橫軸表示機(jī)器人10的第一軸J1的角度，縱軸表示機(jī)器人10的第二軸J2的角度。此外，縱軸和橫軸也可以是機(jī)器人10的其它軸的角度。

在圖4A和圖4B中，示出了在第一軸J1中應(yīng)用第二控制輸入的角度范圍W1和在第二軸J2中應(yīng)用第二控制輸入的角度范圍W2。在第一軸J1和第二軸J2分別處于角度范圍W1、W2內(nèi)時，機(jī)器人10的前端處于第三區(qū)域Z3，設(shè)如以下那樣原則上應(yīng)用第二控制輸入。

并且，在圖4A和圖4B中，在從角度范圍W1的上限值向負(fù)方向偏移規(guī)定值a1的場所和從角度范圍W1的下限值向正方向偏移規(guī)定值a1的場所分別示出了虛線。同樣地，在從角度范圍W2的上限值向負(fù)方向偏移規(guī)定值a2的場所和從角度范圍W2的下限值向正方向偏移規(guī)定值a2的場所也分別示出了虛線。

另外，在圖4A和圖4B中，設(shè)第一傳感器11是與機(jī)器人10的各軸的電動機(jī)M連接的編碼器E，第二傳感器12是全閉環(huán)控制用的帶式的線性標(biāo)尺和編碼器。

另外，在圖4A和圖4B所示的實(shí)施方式中，第一控制部21是根據(jù)作為編碼器E的第一傳感器11的檢測值來計算電動機(jī)M的轉(zhuǎn)矩指令的反饋控制系統(tǒng)。另外，第二控制部22是根據(jù)全閉環(huán)控制用的編碼器值來計算電動機(jī)M的轉(zhuǎn)矩指令的反饋控制系統(tǒng)。

在這種狀況下，比例設(shè)定部24計算區(qū)域存儲部23中存儲的、以機(jī)器人10的各軸的位置為維度的坐標(biāo)系中的第三區(qū)域Z3的邊界與機(jī)器人10的各軸的角度之差Ti(符號i是軸編號。因而，在圖4A和圖4B中符號i為1或2)。換言之，針對第一軸J1求出差T1，針對第二軸J2求出差T2。

具體地說，在如圖4A中以點(diǎn)A1所示的那樣、第一軸J1的角度和第二軸J2的角度分別處于角度范圍W1、W2的外側(cè)的情況下，比例設(shè)定部24將第一控制輸入與第二控制輸入之比設(shè)定為1：0。并且，在如圖4A中以點(diǎn)A2所示的那樣、第一軸J1的角度和第二軸J2的角度分別處于角度范圍W1、W2的內(nèi)側(cè)且與角度范圍W1、W2的邊界分別相距規(guī)定值a1、a2以上的情況下，比例設(shè)定部24將第一控制輸入與第二控制輸入之比設(shè)定為0：1。

并且，在如圖4A中以點(diǎn)A3所示的那樣、第一軸J1的角度和第二軸J2的角度分別處于角度范圍W1、W2的內(nèi)側(cè)且與角度范圍W1、W2的上下限值之差為固定值ai(ai>0)以內(nèi)的情況下(0>T≥-ai)，比例設(shè)定部24將第一控制輸入與第二控制輸入之比設(shè)定為(Ti/ai+1)：(-Ti/ai)。

圖4C中示出了機(jī)器人的前端與第三區(qū)域之間的距離同第一控制輸入的比例的關(guān)系。如圖4C所示，在角度Ti為規(guī)定值-ai以下的情況下第一控制輸入為0，在該情況下僅應(yīng)用第二控制輸入。另外，在角度Ti為零以上的情況下第一控制輸入為1，在該情況下不應(yīng)用第二控制輸入。而且，在角度Ti處于規(guī)定值-ai與零之間的情況下第一控制輸入為(Ti/ai+1)，剩余為第二控制輸入。

在此，圖4B所示的點(diǎn)A4處于角度范圍W1的內(nèi)側(cè)且角度范圍W2的外側(cè)。并且，點(diǎn)A4處于與角度范圍W1的上限值相距規(guī)定值a1以上的位置處。因而，針對第一軸J1僅應(yīng)用第二控制輸入，針對第二軸J2僅應(yīng)用第一控制輸入。

另外，圖4B所示的點(diǎn)A5處于角度范圍W1、W2的內(nèi)側(cè)。并且，點(diǎn)A5處于與角度范圍W1的上限值相距規(guī)定值a1以上的位置、而且與角度范圍W2的下限值相距規(guī)定值a2以內(nèi)的位置處。因而，針對第一軸J1僅應(yīng)用第二控制輸入，針對第二軸J2，第一控制輸入的比例為(Ti/ai+1)，剩余為第二控制輸入。也就是說，能夠在第一軸J1和第二軸J2中進(jìn)行分別進(jìn)行不同的控制。

如圖4A至圖4C所示，在實(shí)施方式中，比例設(shè)定部24根據(jù)由區(qū)域存儲部23存儲的第三區(qū)域Z3的邊界與機(jī)器人10的各軸的角度之差，來變更針對各軸的第一控制輸入與第二控制輸入之比。因此，應(yīng)該知道能夠平穩(wěn)且容易地對第一控制輸入和第二控制輸入進(jìn)行切換。

這樣，在本發(fā)明中，在機(jī)器人10的動作范圍Z0內(nèi)且第三區(qū)域Z3的外側(cè)僅應(yīng)用第一控制輸入，在第三區(qū)域Z3的內(nèi)側(cè)僅應(yīng)用第二控制輸入。因而，機(jī)器人10的動作區(qū)域不會被限定。

并且，在本發(fā)明中，基于機(jī)器人10的動作區(qū)域Z0和能夠使用第二傳感器12的第二區(qū)域Z2這兩方所包括的第三區(qū)域Z3與機(jī)器人10的位置及姿勢的比較，來對不使用第二傳感器12的第一控制和使用第二傳感器12的第二控制進(jìn)行加權(quán)。因此，能夠平穩(wěn)地對第一控制和第二控制進(jìn)行切換。

發(fā)明的效果

在第一發(fā)明中，基于機(jī)器人的動作區(qū)域和能夠使用第二傳感器(追加的傳感器)的第二區(qū)域這兩方所包括的第三區(qū)域與機(jī)器人的位置及姿勢的比較，來對不使用第二傳感器(追加的傳感器)的第一控制和使用第二傳感器(追加的傳感器)的第二控制進(jìn)行加權(quán)。因此，能夠不限定機(jī)器人的動作區(qū)域地、平穩(wěn)地對第一控制和第二控制進(jìn)行切換。

在第二發(fā)明中，能夠自動決定第三區(qū)域。

在第三發(fā)明中，基于第三區(qū)域的邊界與當(dāng)前的機(jī)器人的位置之間的距離等來變更權(quán)重。因此，能夠平穩(wěn)且容易地對第一控制和第二控制進(jìn)行切換。并且，能夠抑制在切換控制時可能產(chǎn)生的沖擊。

在第四發(fā)明中，多階段地變更比例，因此能夠進(jìn)一步平穩(wěn)且容易地對第一控制和第二控制進(jìn)行切換。

在第五發(fā)明中，操作者能夠容易地識別第一控制和第二控制的權(quán)重的程度。

使用典型實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解，能夠不脫離本發(fā)明的范圍地進(jìn)行前述的變更以及其它各種變更、省略、追加。