本發(fā)明涉及機器人控制裝置、機器人以及機器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

正在進行基于由機器人所具備的力傳感器檢測的力以及力矩，來使機器人組裝物體彼此的技術(shù)的研究、開發(fā)。

關(guān)于該技術(shù)，在具備手部和力傳感器的機器人中，公知有一種在使兩個工件嵌合時，對同與嵌合方向相垂直的方向相關(guān)的手部的位置、和相對于嵌合方向的手部的姿勢進行修正，直至由力傳感器檢測的力以及力矩成為規(guī)定的閾值以下的機器人(參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2008-307634號公報

然而，在這樣的機器人中，根據(jù)由力傳感器檢測的力以及力矩來計算對手部的位置以及姿勢進行修正時的移動量。因此，在該機器人中，在該力以及力矩較小的情況下，該移動量也變小。其結(jié)果，在該機器人中，存在為了使兩個工件嵌合所需要的時間延長的情況，從而有使作業(yè)效率降低的可能性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述課題的至少一個課題，本發(fā)明的一個方式是一種機器人控制裝置，該機器人控制裝置使第一物體接近第二物體，在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，使機器人開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使上述第一物體的第一面與上述第二物體的第二面接合的動作。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，機器人控制裝置使第一物體接近第二物體，在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，使機器人開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使第一物體的第一面與第二物體的第二面接合的動作。由此，機器人控制裝置能夠抑制使第一物體與第二物體接合的作業(yè)所需要的時間延長。

另外，本發(fā)明的另一方式是一種機器人控制裝置，該機器人控制裝置使第一物體接近第二物體，在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，使機器人開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使上述第一物體的第一嵌合部與上述第二物體的第二嵌合部嵌合的動作。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，機器人控制裝置使第一物體接近第二物體，在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，使機器人開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使第一物體的第一嵌合部與第二物體的第二嵌合部嵌合的動作。由此，機器人控制裝置能夠抑制使第一物體與第二物體嵌合的作業(yè)所需要的時間延長。

另外，本發(fā)明的另一方式也可以在機器人控制裝置中使用如下結(jié)構(gòu)：上述規(guī)定距離被決定為，在使上述大小超過了上述第一閾值的時機下的上述第一物體基于上述規(guī)定速度移動的情況下，上述第一物體移動到上述大小變得小于規(guī)定的第二閾值為止的距離。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，機器人控制裝置在通過機器人使由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了第一閾值的時機下的第一物體基于規(guī)定速度移動的情況下，通過位置控制基于第一物體移動到該大小變得小于規(guī)定的第二閾值為止的距離即規(guī)定距離以及規(guī)定速度使第一物體移動。由此，機器人控制裝置能夠基于第一物體移動到由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小變得小于規(guī)定的第二閾值為止的距離即規(guī)定距離以及規(guī)定速度，抑制使第一物體與第二物體接合的作業(yè)所需要的時間延長。

另外，本發(fā)明的另一方式也可以在機器人控制裝置中使用如下的結(jié)構(gòu)：在上述大小變得小于上述第二閾值之后，不進行上述位置控制而進行力控制。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，機器人控制裝置在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小變得小于第二閾值之后，不進行位置控制而進行力控制。由此，機器人控制裝置能夠抑制在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小變得小于第二閾值之后，由于基于位置控制的機器人的動作而使物體變形。

另外，本發(fā)明的另一方式也可以在機器人控制裝置中使用如下的結(jié)構(gòu)：在上述大小超過上述第一閾值之前，不進行上述位置控制而進行力控制。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，機器人控制裝置在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過第一閾值之前，不進行位置控制而進行力控制。由此，機器人控制裝置能夠抑制在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過第一閾值之前，由于基于位置控制的機器人的動作而使物體變形。

另外，本發(fā)明的另一方式是一種機器人，該機器人被上述所記載的機器人控制裝置控制。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，機器人使第一物體接近第二物體，在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使第一物體的第一面與第二物體的第二面接合或者嵌合的動作。由此，機器人能夠抑制使第一物體與第二物體接合或者嵌合的作業(yè)所需要的時間延長。

另外，本發(fā)明的另一方式是一種機器人系統(tǒng)，該機器人系統(tǒng)具備上述所記載的機器人控制裝置、以及被上述機器人控制裝置控制的機器人。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，機器人系統(tǒng)使第一物體接近第二物體，在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，使機器人開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使第一物體的第一面與第二物體的第二面接合或者嵌合的動作。由此，機器人系統(tǒng)能夠抑制使第一物體與第二物體接合或者嵌合的作業(yè)所需要的時間延長。

綜上，機器人控制裝置以及機器人系統(tǒng)使第一物體接近第二物體，在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，使機器人開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使第一物體的第一面與第二物體的第二面接合或者嵌合的動作。由此，機器人控制裝置以及機器人系統(tǒng)能夠抑制使第一物體與第二物體接合或者嵌合的作業(yè)所需要的時間延長。

另外，機器人使第一物體接近第二物體，在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使第一物體的第一面與第二物體的第二面接合或者嵌合的動作。由此，機器人能夠抑制使第一物體與第二物體接合或者嵌合的作業(yè)所需要的時間延長。

附圖說明

圖1是表示本實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。

圖2是表示機器人控制裝置30的硬件結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。

圖3是表示機器人控制裝置30的功能結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。

圖4是表示機器人控制裝置30使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的處理的流程的一個例子的流程圖。

圖5是表示待機示教點與控制點t1一致的狀態(tài)的一個例子的圖。

圖6是表示通過步驟s130的處理第一物體o1接近第二物體o2的狀態(tài)的一個例子的圖。

圖7是表示通過步驟s130的處理而第一物體o1與第二物體o2接觸的時機下的第一物體o1和第二物體o2的狀態(tài)的一個例子的圖。

圖8是為了對規(guī)定距離和規(guī)定方向進行說明而在圖7中追加了輔助線等所得到的圖。

圖9是表示第一物體o1的第一面m1與第二物體o2的第二面m2接合的狀態(tài)的一個例子的圖。

圖10是表示在規(guī)定的作業(yè)中對控制點t1施加的力矩中的繞x軸的力矩的變化的一個例子的圖。

圖11是例示在本實施方式的變形例中由機器人20嵌合的第一物體o3和第二物體o4的圖。

具體實施方式

實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。

機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

首先，對機器人系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)進行說明。

圖1是表示本實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。機器人系統(tǒng)1具備機器人20和機器人控制裝置30。

機器人20是具備臂a和支承臂a的支承臺b的單臂機器人。單臂機器人是具備像這一個例子中的臂a這樣的1根臂(arm)的機器人。此外，機器人20也可以不是單臂機器人，而是多臂機器人。多臂機器人是具備2根以上的臂(例如，2根以上的臂a)的機器人。此外，也將多臂機器人中的具備2根臂的機器人稱為雙臂機器人。即，機器人20也可以是具備2根臂的雙臂機器人，也可以是具備3根以上的臂(例如，3根以上的臂a)的多臂機器人。另外，機器人20也可以是scara機器人(平面關(guān)節(jié)型機器人)、直角坐標(biāo)機器人等其它機器人。直角坐標(biāo)機器人例如是移程機器人。

臂a具備末端執(zhí)行器e、機械手m、以及力檢測部21。

末端執(zhí)行器e在這一個例子中是具備能夠把持物體的指部的末端執(zhí)行器。此外，末端執(zhí)行器e也可以代替具備該指部的末端執(zhí)行器，而是能夠通過空氣的吸引、磁力、夾具等來舉起物體的末端執(zhí)行器、其它末端執(zhí)行器。

末端執(zhí)行器e通過電纜以能夠通信的方式與機器人控制裝置30連接。由此，末端執(zhí)行器e進行基于從機器人控制裝置30獲取的控制信號的動作。此外，經(jīng)由電纜的有線通信例如依據(jù)以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))、usb(universalserialbus：通用串行總線)等標(biāo)準(zhǔn)進行。另外，末端執(zhí)行器e也可以構(gòu)成為通過依據(jù)wi-fi(注冊商標(biāo))等通信標(biāo)準(zhǔn)進行的無線通信與機器人控制裝置30連接。

機械手m具備7個關(guān)節(jié)。另外，7個關(guān)節(jié)分別具備未圖示的致動器。即，具備機械手m的臂a是7軸垂直多關(guān)節(jié)型的臂。臂a通過由支承臺b、末端執(zhí)行器e、機械手m、以及機械手m所具備的7個關(guān)節(jié)各自的致動器進行的聯(lián)合的動作而進行7軸的自由度的動作。此外，臂a也可以是以6軸以下的自由度動作的結(jié)構(gòu)，也可以是以8軸以上的自由度動作的結(jié)構(gòu)。

在臂a以7軸的自由度動作的情況下，與臂a以6軸以下的自由度動作的情況相比較，可以采取的姿勢增加。由此，對于臂a而言，例如，動作變得流暢，且能夠更容易地避免與存在于臂a的周邊的物體的干擾。另外，在臂a以7軸的自由度動作的情況下，與臂a以8軸以上的自由度動作的情況相比較，臂a的控制的計算量較少且容易。

機械手m所具備的7個(關(guān)節(jié)所具備的)致動器分別通過電纜以能夠通信的方式與機器人控制裝置30連接。由此，該致動器基于從機器人控制裝置30獲取的控制信號使機械手m動作。另外，各致動器具備編碼器。各編碼器將表示具備有各編碼器的致動器的旋轉(zhuǎn)角的信息輸出至機器人控制裝置30。此外，經(jīng)由電纜的有線通信例如依據(jù)以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))、usb等標(biāo)準(zhǔn)進行。另外，機械手m所具備的7個致動器中的一部分或者全部也可以構(gòu)成為通過依據(jù)wi-fi(注冊商標(biāo))等通信標(biāo)準(zhǔn)進行的無線通信與機器人控制裝置30連接。

力檢測部21設(shè)置于末端執(zhí)行器e與機械手m之間。力檢測部21例如是力傳感器。力檢測部21對作用于末端執(zhí)行器e、或者由末端執(zhí)行器e把持的物體的力以及力矩進行檢測。具體而言，力檢測部21對作用于末端執(zhí)行器e或者該物體的力，且是作用于力檢測坐標(biāo)系的x軸、y軸、z軸的各個方向上的力的大小進行檢測。另外，力檢測部21對作用于末端執(zhí)行器e或者該物體的力矩，且是作用于該x軸、該y軸、該z軸的每個軸的周圍的力矩的大小進行檢測。力檢測部21通過通信將包含表示檢測到的力或力矩的大小的力檢測值的力檢測信息輸出至機器人控制裝置30。力檢測坐標(biāo)系是以與力檢測部21一起移動的方式與力檢測部21建立有對應(yīng)關(guān)系的三維局部坐標(biāo)系。

力檢測信息用于由機器人控制裝置30進行的基于臂a的力檢測信息的控制即力控制。力控制例如是阻抗控制等符合運動控制。此外，力檢測部21也可以是扭矩傳感器等檢測對末端執(zhí)行器e、或者由末端執(zhí)行器e把持的物體施加的力以及力矩的其它傳感器。

力檢測部21通過電纜以能夠通信的方式與機器人控制裝置30連接。經(jīng)由電纜的有線通信例如依據(jù)以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))、usb等標(biāo)準(zhǔn)進行。此外，力檢測部21與機器人控制裝置30也可以構(gòu)成為通過依據(jù)wi-fi(注冊商標(biāo))等通信標(biāo)準(zhǔn)進行的無線通信連接。

在這一個例子中，機器人控制裝置30是機器人控制器。機器人控制裝置30從機械手m的各關(guān)節(jié)所具備的編碼器獲取表示各致動器的旋轉(zhuǎn)角的信息。機器人控制裝置30基于獲取到的該表示旋轉(zhuǎn)角的信息來生成控制信號。機器人控制裝置30將所生成的控制信號發(fā)送至機器人20，通過使該各致動器動作來使機器人20動作。這里，該控制信號中也包含對末端執(zhí)行器e進行控制的控制信號。機器人控制裝置30像這樣使機器人20動作，使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)。此外，機器人控制裝置30也可以不是設(shè)置于機器人20的外部的結(jié)構(gòu)，而是內(nèi)置于機器人20的結(jié)構(gòu)。

機器人所進行的規(guī)定的作業(yè)

以下，對機器人20所進行的規(guī)定的作業(yè)進行說明。

作為規(guī)定的作業(yè)，機器人20進行使由末端執(zhí)行器e把持的第一物體o1的第一面m1與第二物體的第二面m2接合的作業(yè)。

第一物體o1例如是工業(yè)用的零件、部件、產(chǎn)品等。此外，第一物體o1也可以代替上述例子，而是與工業(yè)用不同的日用品的零件、部件、產(chǎn)品等、生物體等其它物體。在圖1所示的例子中，第一物體o1被表示為立方體形狀的物體。此外，第一物體o1的形狀也可以不是立方體形狀，而是其它形狀。

在這一個例子中，第一物體o1的第一面m1是由末端執(zhí)行器e把持的第一物體o1的面中的離末端執(zhí)行器e的重心最遠的面。此外，第一面m1也可以不是該面，而是由末端執(zhí)行器e把持的第一物體o1的面中的除了離末端執(zhí)行器e的重心最遠的面以外的其它面。

如圖1所示，第一物體o1預(yù)先被末端執(zhí)行器e把持。此外，第一物體o1也可以是未預(yù)先被末端執(zhí)行器e把持的結(jié)構(gòu)。在該情況下，規(guī)定的作業(yè)包含有機器人20通過末端執(zhí)行器e把持配置于未圖示的供給材料區(qū)域的第一物體o1的作業(yè)。

第二物體o2例如是工業(yè)用的零件、部件、產(chǎn)品等。此外，第二物體o2也可以代替上述例子，而是與工業(yè)用不同的日用品的零件、部件、產(chǎn)品等、生物體等其它物體。在圖1所示的例子中，第二物體o2被表示為平板狀的物體。此外，第二物體o2的形狀也可以不是平板狀，而是其它形狀。另外，第二物體o2被預(yù)先載置于作業(yè)臺tb的上表面。在這一個例子中，作業(yè)臺tb是桌子等臺。此外，作業(yè)臺tb也可以不是桌子，只要是地面、架子等具有能夠載置第二物體o2的面的物體，也可以是其它物體。

第二物體o2的第二面m2例如是第二物體o2的上表面。在這一個例子中，該上表面是第二物體o2的面中的同與作業(yè)臺tb接合的面即下表面相反側(cè)的面。此外，第二面m2也可以不是該上表面，而是非該面的第二物體o2的其它面。

機器人控制裝置所進行的處理的概要

以下，對機器人控制裝置30所進行的處理的概要進行說明。

機器人控制裝置30在預(yù)先與末端執(zhí)行器e建立有對應(yīng)關(guān)系的位置，設(shè)定與末端執(zhí)行器e一起移動的tcp(toolcenterpoint：工具中心點)即控制點t1。預(yù)先與末端執(zhí)行器e建立有對應(yīng)關(guān)系的位置例如是預(yù)先由末端執(zhí)行器e把持的第一物體o1的重心的位置。此外，與末端執(zhí)行器e建立有對應(yīng)關(guān)系的位置也可以不是該位置，而是末端執(zhí)行器e的重心的位置等其它位置，也可以是與機械手m建立有對應(yīng)關(guān)系的任意的位置。

控制點t1與表示控制點t1的位置的信息即控制點位置信息和表示控制點t1的姿勢的信息即控制點姿勢信息建立有對應(yīng)關(guān)系。此外，也可以是除了這些信息以外，控制點t1還與其它信息建立有對應(yīng)關(guān)系的結(jié)構(gòu)。若機器人控制裝置30指定(決定)控制點位置信息以及控制點姿勢信息，則控制點t1的位置以及姿勢確定。機器人控制裝置30指定控制點位置信息以及控制點姿勢信息。機器人控制裝置30使臂a動作，使控制點t1的位置與指定的控制點位置信息所表示的位置一致，并且使控制點t1的姿勢與指定的控制姿勢信息所表示的姿勢一致。即，機器人控制裝置30通過指定控制點位置信息以及控制點姿勢信息，來使機器人20動作。

在這一個例子中，控制點t1的位置由控制點坐標(biāo)系tc1的原點在機器人坐標(biāo)系rc中的位置來表示。另外，控制點t1的姿勢由控制點坐標(biāo)系tc1的各坐標(biāo)軸在機器人坐標(biāo)系rc中的方向來表示?？刂泣c坐標(biāo)系tc1是以與控制點t1一起移動的方式與控制點t1建立有對應(yīng)關(guān)系的三維局部坐標(biāo)系。此外，在這一個例子中，上述第一物體o1的位置以及姿勢由控制點t1的位置以及姿勢表示。另外，在這一個例子中，控制點坐標(biāo)系tc1的各坐標(biāo)軸的方向與上述力檢測坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸的方向一致。此外，也可以是控制點坐標(biāo)系tc1的各坐標(biāo)軸的方向與力檢測坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸的方向不一致的結(jié)構(gòu)。

機器人控制裝置30基于由用戶預(yù)先輸入的控制點設(shè)定信息來設(shè)定控制點t1。控制點設(shè)定信息例如是表示末端執(zhí)行器e的重心的位置以及姿勢與控制點t1的位置以及姿勢的相對位置以及姿勢的信息。此外，控制點設(shè)定信息也可以不是該信息，而是表示與末端執(zhí)行器e建立有對應(yīng)關(guān)系的任意的位置以及姿勢與控制點t1的位置以及姿勢的相對位置以及姿勢的信息，也可以是表示與機械手m建立有對應(yīng)關(guān)系的任意的位置以及姿勢與控制點t1的位置以及姿勢的相對位置以及姿勢的信息，也可以是表示與機器人20的其它部位建立有對應(yīng)關(guān)系的任意的位置以及姿勢與控制點t1的位置以及姿勢的相對位置以及姿勢的信息。

機器人控制裝置30在通過后述的位置控制使控制點t1移動的情況下，基于由用戶預(yù)先存儲的示教點信息來使控制點t1移動。示教點信息是表示示教點的信息。示教點是機器人控制裝置30使臂a動作時使控制點t1移動的目標(biāo)。示教點與示教點位置信息、示教點姿勢信息、以及示教點識別信息建立有對應(yīng)關(guān)系。示教點位置信息是表示示教點的位置的信息。另外，示教點姿勢信息是表示示教點的姿勢的信息。示教點識別信息是識別示教點的信息。

在這一個例子中，示教點的位置由與示教點建立了對應(yīng)關(guān)系的三維局部坐標(biāo)系即示教點坐標(biāo)系的原點在機器人坐標(biāo)系rc中的位置來表示。另外，示教點的姿勢由示教點坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸在機器人坐標(biāo)系rc中的方向來表示。

在這一個例子中，機器人控制裝置30通過位置控制和力控制使機器人20動作。

位置控制是基于預(yù)先存儲于機器人控制裝置30的示教點的控制，或者是分別基于預(yù)先存儲于機器人控制裝置30的速度、方向、距離的控制。

具體而言，機器人控制裝置30基于由用戶預(yù)先輸入的動作程序，依次指定示教點信息所表示的1個以上的示教點。機器人控制裝置30將與所指定的示教點即指定示教點建立有對應(yīng)關(guān)系的示教點位置信息指定為控制點位置信息，并且將與指定示教點建立有對應(yīng)關(guān)系的示教點姿勢信息指定為控制點姿勢信息。即，機器人控制裝置30進行基于指定示教點來指定控制點位置信息以及控制點姿勢信息的位置控制。由此，機器人控制裝置30能夠使控制點t1與指定示教點一致。此外，在這一個例子中，某個示教點與控制點t1一致意味著該示教點的位置以及姿勢與控制點t1的位置以及姿勢一致。

另外，機器人控制裝置30根據(jù)由用戶預(yù)先輸入的動作程序，并基于預(yù)先存儲的方向以及距離，來計算使控制點t1移動的位置以及姿勢。該方向既可以是平移方向，也可以是旋轉(zhuǎn)方向。另外，該距離既可以是平移距離，也可以是旋轉(zhuǎn)角度。機器人控制裝置30進行將表示計算出的位置的信息指定為控制點位置信息，并且將表示計算出的姿勢的信息指定為控制點姿勢信息的位置控制。由此，機器人控制裝置30能夠根據(jù)預(yù)先存儲的速度使控制點t1移動，使控制點t1的位置以及姿勢與指定的控制點位置信息以及控制點姿勢信息所表示的位置以及姿勢一致。

如上所述，力控制是基于機器人控制裝置30從力檢測部21獲取到的力檢測信息的控制。具體而言，機器人控制裝置30從力檢測部21獲取力檢測信息。然后，機器人控制裝置30進行使控制點t1的位置以及姿勢變化到實現(xiàn)獲取到的力檢測信息所包含的力檢測值分別滿足預(yù)先決定的條件的狀態(tài)的位置以及姿勢的力控制。由此，機器人控制裝置30能夠根據(jù)作用于末端執(zhí)行器e或者被末端執(zhí)行器e把持的物體的力以及力矩來使控制點t1移動。其結(jié)果，機器人控制裝置30能夠抑制因末端執(zhí)行器e或者被末端執(zhí)行器e把持的物體與其它物體的干擾而使該物體變形。

機器人控制裝置30在使控制點t1移動時，基于反向運動學(xué)，計算控制點t1的位置以及姿勢與控制點位置信息以及控制點姿勢信息所表示的位置以及姿勢一致的情況下的旋轉(zhuǎn)角且是機械手m所具備的各致動器的旋轉(zhuǎn)角。機器人控制裝置30生成表示計算出的該旋轉(zhuǎn)角的控制信號。機器人控制裝置30通過將所生成的控制信號發(fā)送至機器人20，使該各致動器動作，來使控制點t1移動。由此，機器人控制裝置30使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)。

這里，機器人控制裝置30在僅通過力控制使機器人20進行了規(guī)定的作業(yè)的情況下，若因誤差上述第一面m1相對于第二面m2傾斜，則存在第一面m1與第二面m2接合所需要的時間延長的情況。這是因為在力控制中，作用于末端執(zhí)行器e或者被末端執(zhí)行器e把持的物體的力以及力矩的大小越小，控制點t1的移動量越小。

因此，就這一個例子中的機器人控制裝置30而言，在機器人控制裝置30使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)時，使第一物體o1接近第二物體o2，在由力檢測部21檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，使機器人20開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使第一物體o1的第一面與第二物體o2的第二面接合的動作。由此，機器人控制裝置30能夠抑制使第一物體o1與第二物體o2接合的作業(yè)所需要的時間延長。這里，如以下說明的那樣，規(guī)定距離既可以是預(yù)先決定的角度且是使控制點t1旋轉(zhuǎn)的角度，也可以是預(yù)先決定的距離且是使控制點t1平移的距離。

以下，對使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)時機器人控制裝置30所進行的處理進行詳細(xì)說明。

機器人控制裝置以及信息處理裝置的硬件結(jié)構(gòu)

以下，參照圖2對機器人控制裝置30的硬件結(jié)構(gòu)進行說明。圖2是表示機器人控制裝置30的硬件結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。

機器人控制裝置30例如具備cpu(centralprocessingunit：中央處理器)31、存儲部32、輸入受理部33、通信部34以及顯示部35。另外，機器人控制裝置30經(jīng)由通信部34與機器人20進行通信。這些結(jié)構(gòu)要素經(jīng)由總線bus以可相互通信的方式連接。

cpu31執(zhí)行儲存于存儲部32的各種程序。

存儲部32例如包含hdd(harddiskdrive：硬盤驅(qū)動器)、ssd(solidstatedrive：固態(tài)硬盤)、eeprom(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory：電可擦除可編程只讀存儲器)、rom(read-onlymemory：只讀存儲器)、ram(randomaccessmemory：隨機存取存儲器)等。此外，存儲部32也可以不是內(nèi)置于機器人控制裝置30的結(jié)構(gòu)，而是通過usb等數(shù)字輸入輸出端口等連接的外置型的存儲裝置。存儲部32對機器人控制裝置30所處理的各種信息、圖像、包含動作程序的各種程序、示教點信息進行儲存。

輸入受理部33例如是與顯示部35一體構(gòu)成的觸摸面板。此外，輸入受理部33也可以是鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板、其它輸入裝置。

通信部34例如包含usb等數(shù)字輸入輸出端口、以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))端口等而構(gòu)成。

顯示部35例如是液晶顯示器面板、或者有機el(electroluminescence：電致發(fā)光)顯示器面板。

機器人控制裝置以及信息處理裝置的功能結(jié)構(gòu)

以下，參照圖3對機器人控制裝置30的功能結(jié)構(gòu)進行說明。圖3是表示機器人控制裝置30的功能結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。

機器人控制裝置30具備存儲部32和控制部36。

控制部36對機器人控制裝置30的整體進行控制?？刂撇?6具備力檢測信息獲取部361、信息讀出部363、以及機器人控制部367?？刂撇?6所具備的上述功能部例如通過cpu31執(zhí)行存儲于存儲部32的各種程序來實現(xiàn)。另外，該功能部中的一部分或者全部也可以是lsi(largescaleintegration：大規(guī)模集成)、asic(applicationspecificintegratedcircuit：專用集成電路)等硬件功能部。

力檢測信息獲取部361從力檢測部21獲取力檢測信息。

信息讀出部363從存儲部32讀出示教點信息。

機器人控制部367基于信息讀出部363讀出的示教點信息，通過位置控制使機器人20動作。另外，機器人控制部367基于力檢測信息獲取部361獲取到的力檢測信息，通過力控制使機器人20動作。由此，機器人控制部367使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)。

機器人控制裝置使機器人進行規(guī)定的作業(yè)的處理

以下，參照圖4對機器人控制裝置30使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的處理進行說明。圖4是表示機器人控制裝置30使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的處理的流程的一個例子的流程圖。此外，在圖4所示的流程圖中，對用戶預(yù)先將示教點信息存儲于機器人控制裝置30的情況進行說明。

信息讀出部363讀出預(yù)先存儲于存儲部32的示教點信息(步驟s110)。這里，對步驟s110的處理進行說明。以下，作為一個例子，對在步驟s110中信息讀出部363讀出的示教點信息表示由用戶預(yù)先存儲的示教點即待機示教點的情況進行說明。此外，該示教點信息也可以不是該結(jié)構(gòu)，而是表示其它示教點的結(jié)構(gòu)，也可以是表示2個以上的示教點的結(jié)構(gòu)。

待機示教點只要是在待機示教點與控制點t1一致的情況下第一物體o1不與第二物體o2接觸的示教點，也可以是任意的示教點。以下，作為一個例子，對待機示教點的位置是在第二物體o2的重心的位置預(yù)先設(shè)定的第二物體坐標(biāo)系o2c的z軸上的位置，且是距離第二物體o2的上表面規(guī)定高度的位置的情況進行說明。規(guī)定高度只要是在控制點t1與待機示教點一致的情況下第一物體o1不與第二物體o2接觸的高度，可以是任意的高度。

第二物體坐標(biāo)系o2c是表示第二物體o2在機器人坐標(biāo)系rc中的位置以及姿勢的三維局部坐標(biāo)系。第二物體o2在機器人坐標(biāo)系rc中的位置由第二物體坐標(biāo)系的原點在機器人坐標(biāo)系rc中的位置來表示。另外，第二物體o2在機器人坐標(biāo)系rc中的姿勢由第二物體坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸在機器人坐標(biāo)系rc中的方向來表示。

在這一個例子中，第二物體坐標(biāo)系o2c的z軸是與第二物體o2的上表面正交的坐標(biāo)軸。另外，第二物體坐標(biāo)系o2c的x軸是與為平板狀的第二物體o2的4條邊中的1條邊平行的坐標(biāo)軸。另外，第二物體坐標(biāo)系o2c的y軸是與該x軸以及該z軸正交的坐標(biāo)軸。此外，第二物體坐標(biāo)系o2c的各坐標(biāo)軸的方向并不限于這些，也可以分別是其它方向。另外，在這一個例子中，第二物體坐標(biāo)系o2c的各坐標(biāo)軸的方向與機器人坐標(biāo)系rc的各坐標(biāo)軸的方向一致。此外，第二物體坐標(biāo)系o2c的各坐標(biāo)軸的方向也可以不是該方向，而是與機器人坐標(biāo)系rc的各坐標(biāo)軸的方向不一致的結(jié)構(gòu)。

另外，以下，作為一個例子，對待機示教點的姿勢是與第二物體o2的姿勢相同的姿勢的情況進行說明。第二物體o2的姿勢由第二物體坐標(biāo)系o2c的各坐標(biāo)軸在機器人坐標(biāo)系rc中的方向來表示。此外，待機示教點的姿勢也可以不是該姿勢，而是其它姿勢。

在步驟s110中信息讀出部363從存儲部32讀出了示教點信息后，機器人控制部367通過位置控制使控制點t1移動，使控制點t1與讀出的示教點信息所表示的待機示教點一致(步驟s120)。這里，參照圖5，對步驟s120的處理進行說明。圖5是表示待機示教點與控制點t1一致的狀態(tài)的一個例子的圖。另外，圖5是從圖5所示的第二物體坐標(biāo)系o2c的x軸的負(fù)方向朝向正方向觀察該狀態(tài)下的第一物體o1和第二物體o2的情況下的側(cè)視圖。

如圖5所示，在步驟s120中，機器人控制部367使控制點t1與待機示教點p1一致。在該情況下，控制點t1的姿勢與第二物體o2的姿勢應(yīng)該一致。但是，在機器人控制部367通過位置控制使控制點t1與待機示教點一致時，有控制點t1的姿勢，即第一物體o1的姿勢由于誤差而與第二物體o2的姿勢不一致的情況。該誤差中例如包含由構(gòu)成機械手m的部件的剛性引起的誤差、由朝向機械手m以及機械手m的支承臺b的組裝引起的誤差等。在圖5所示的例子中，第一物體o1的姿勢與第二物體o2的姿勢由于這樣的誤差而不一致。

以下，作為一個例子，對在待機示教點與控制點t1一致的狀態(tài)下，從第二物體坐標(biāo)系o2c的x軸的負(fù)方向朝向正方向觀察第一物體o1以及第二物體o2的情況下，由于上述誤差而第一面m1相對于第二面m2傾斜角度θ的情況進行說明。即，在這一個例子中，在該情況下，第一物體o1的姿勢繞控制點坐標(biāo)系tc1的x軸逆時針旋轉(zhuǎn)角度θ，相對于第二物體o2的姿勢傾斜。此外，第一面m1的姿勢也可以繞控制點坐標(biāo)系tc1的其它坐標(biāo)軸逆時針或者順時針旋轉(zhuǎn)，也可以繞控制點坐標(biāo)系tc1的2個以上的坐標(biāo)軸逆時針或者順時針旋轉(zhuǎn)。另外，也可以是如下的結(jié)構(gòu)：在由于上述誤差而第一面m1相對于第二面m2傾斜角度θ的情況下，在以第一面m1與第二面m2平行的方式使控制點t1與待機示教點一致時，始終繞控制點坐標(biāo)系tc1的x軸預(yù)先逆時針或者順時針旋轉(zhuǎn)角度θ。

在步驟s120中使控制點t1與待機示教點一致后，機器人控制部367開始基于力控制的控制點t1的移動，使第一物體o1與第二物體o2接近(步驟s130)。這里，參照圖6對步驟s130的處理進行說明。圖6是表示通過步驟s130的處理而第一物體o1接近第二物體o2的狀態(tài)的一個例子的圖。

如圖6所示，通過步驟s130的處理，機器人控制部367使控制點t1接近第二物體o2，從而使第一物體o1與第二物體o2接近。在這一個例子中，機器人控制部367使控制點t1朝向圖6所示的箭頭所表示的方向a1移動，從而使第一物體o1與第二物體o2接近。方向a1例如是沿著第二物體坐標(biāo)系o2c的z軸的方向，是第一物體o1與第二物體o2接近的方向。此外，方向a1也可以不是該方向，只要是第一物體o1與第二物體o2接近的方向，也可以是其它方向。

具體而言，機器人控制部367通過力控制使控制點t1的位置以及姿勢變化到實現(xiàn)力檢測信息獲取部361獲取到的力檢測信息所包含的力檢測值滿足第一規(guī)定條件的狀態(tài)的位置以及姿勢。在這一個例子中，第一規(guī)定條件滿足以下所示的1)～3)這3個條件的每一個。此外，第一規(guī)定條件也可以構(gòu)成為滿足其它條件而取代該3個條件的一部分或者全部，也可以構(gòu)成為除了該3個條件以外還滿足其它條件。

1)對控制點t1施加的力中的對控制點坐標(biāo)系tc1的z軸方向的正方向施加的力的大小為規(guī)定值以上(即，力檢測部21檢測到的力中的作用于力檢測坐標(biāo)系的z軸方向的正方向的力的大小為規(guī)定值以上)

2)對控制點t1施加的力中的對控制點坐標(biāo)系tc1的x軸方向以及y軸方向施加的力的大小為0[n](即，力檢測部21檢測到的力中的作用于力檢測坐標(biāo)系的x軸方向以及y軸方向的力的大小為0[n])

3)對控制點t1施加的力矩中的圍繞控制點坐標(biāo)系tc1的各坐標(biāo)軸的每個軸的力矩的大小全部為0[n·m](即，力檢測部21檢測到的力矩中的圍繞力檢測坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸的每個軸的力矩的大小全部為0[n·m])

在這一個例子中，控制點坐標(biāo)系tc1的z軸方向的正方向是從控制點t1的位置即第一物體o1的重心的位置朝向末端執(zhí)行器e的方向，且是沿著機械手m所具備的關(guān)節(jié)中的使末端執(zhí)行器e轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動軸的方向。在圖5所示的例子中，如上所述第一物體o1的姿勢與第二物體o2的姿勢由于誤差而不一致。但是，機器人控制部367在步驟s120中判斷為使控制點t1的姿勢與待機示教點的姿勢一致，即判斷為使第一物體o1的姿勢與第二物體o2的姿勢一致。因此，機器人控制部367在通過力控制使控制點t1移動到滿足上述第一規(guī)定條件的情況下，實現(xiàn)滿足上述第一規(guī)定條件的狀態(tài)，所以使控制點t1朝向上述方向a1移動。

在步驟s130中機器人控制部367開始了基于力控制的控制點t1的移動后，機器人控制部367從力檢測信息獲取部361獲取力檢測信息。然后，機器人控制部367持續(xù)在步驟s130中開始的基于力控制的控制點t1的移動，直到獲取的力檢測信息所包含的力檢測值所表示的力矩的大小滿足第二規(guī)定條件(步驟s140)。在這一個例子中，第二規(guī)定條件是以下所示的1a)的條件。此外，第二規(guī)定條件也可以構(gòu)成為滿足其它條件而取代滿足該1a)的條件，也可以構(gòu)成為在滿足該1a)的條件的構(gòu)成的基礎(chǔ)上還滿足其它條件。

1a)對控制點t1施加的力矩中的繞x軸的力矩超過規(guī)定的第一閾值(即，力檢測部21檢測到的力矩中的繞力檢測坐標(biāo)系的x軸的力矩的大小超過第一閾值)

第一閾值是比從第二面m2對第一物體o1施加的力矩的最大值稍小的值。該稍小的值例如是比該最大值小10％左右的值。此外，該稍小的值也可以不是該值，而是比該最大值小其它比例的值。第一閾值能夠根據(jù)控制點t1移動的速度和末端執(zhí)行器e使第一物體o1按壓到第二面m2的力來計算。另外，第一閾值也能夠通過預(yù)先進行的實驗來確定。該實驗是使機器人20反復(fù)進行步驟s130的處理的動作，并反復(fù)檢測從第二面m2對第一物體o1施加的力矩的實驗。

此外，也可以是在步驟s140中，機器人控制部367持續(xù)在步驟s130中開始的控制點t1的移動，直到獲取到的力檢測信息所包含的力檢測值所表示的力滿足任一條件為止的結(jié)構(gòu)。該條件例如是該力中的z軸的正方向的力超過規(guī)定力等。

在判定為力檢測信息獲取部361獲取到的力檢測信息所包含的力檢測值所表示的力矩滿足第二規(guī)定條件的情況下(步驟s140-是)，機器人控制部367開始基于力控制以及位置控制的控制點t1的移動(步驟s150)。具體而言，機器人控制部367通過位置控制使控制點t1的姿勢變化到實現(xiàn)因位置控制從第二面m2對第一物體o1施加的力矩的大小成為比當(dāng)前的該力矩的大小更接近0[n·m]的大小的狀態(tài)的姿勢。此時，機器人控制部367保持著持續(xù)在步驟s130中開始的基于力控制的控制點t1的移動，來使控制點t1的姿勢變化。由此，機器人控制部367能夠通過能夠使控制點t1的位置以及姿勢比力控制更早地變化的位置控制使控制點t1的姿勢變化。其結(jié)果，機器人控制部367能夠抑制使第一物體o1與第二物體o2接合的作業(yè)所需要的時間延長。

這里，參照圖7以及圖8對步驟s140～步驟s150的處理進行說明。圖7是表示通過步驟s130的處理而第一物體o1與第二物體o2接觸的時機下的第一物體o1和第二物體o2的狀態(tài)的一個例子的圖。在通過步驟s130的處理使控制點t1朝向圖6所示的方向a1移動的情況下，如圖7所示，第一物體o1與第二面m2接觸。在這一個例子中，如上所述第一面m1相對于第二面m2傾斜角度θ。因此，第一面m1所具有的4條邊中的控制點坐標(biāo)系tc1中的y軸的負(fù)方向側(cè)的邊與第二面m2接觸。在該情況下，若控制點t1繼續(xù)向圖6所示的方向a1移動，則從第二面m2對第一物體o1施加繞控制點坐標(biāo)系tc1的x軸的力矩。步驟s140的處理判定該力矩的大小是否超過了第一閾值。

另外，在步驟s150的處理中，機器人控制部367保持著持續(xù)在步驟s130中開始的基于力控制的控制點t1的移動，并通過位置控制使控制點t1的姿勢變化。具體而言，機器人控制部367保持著持續(xù)該基于力控制的控制點t1的移動，并開始基于規(guī)定速度使控制點t1移動規(guī)定距離。規(guī)定速度中包含規(guī)定速度和規(guī)定方向。即，機器人控制部367保持著持續(xù)該基于力控制的控制點t1的移動，并進行使控制點t1根據(jù)規(guī)定速度在規(guī)定方向上移動規(guī)定距離的位置控制。如上所述，在步驟s150的處理中，機器人控制部367使控制點t1的姿勢變化。即，在這一個例子中，規(guī)定方向是使控制點t1的姿勢變化的旋轉(zhuǎn)方向。另外，規(guī)定距離是使控制點t1的姿勢變化的旋轉(zhuǎn)角度。另外，規(guī)定速度是使控制點t1的姿勢旋轉(zhuǎn)的角速度。

這里，參照圖8對規(guī)定距離和規(guī)定方向進行說明。圖8是為了對規(guī)定距離和規(guī)定方向進行說明而在圖7上追加了輔助線等所得到的圖。圖8所示的輔助線cl1是通過控制點坐標(biāo)系tc1的原點的直線，且是與第二面m2正交的線。另外，輔助線cl2是通過控制點坐標(biāo)系tc1的原點的直線且是與第一面m1正交的線。如上所述，由于第一物體o1的姿勢因誤差而相對于第二物體o2的姿勢傾斜，所以輔助線cl1與輔助線cl2不一致。由于如圖5所示，第一面m1與第二面m2之間的角度是角度θ，所以輔助線cl1與輔助線cl2之間的角度是角度θ。

為了實現(xiàn)從第二面m2對第一物體o1施加的力矩的大小成為比開始步驟s150的處理的時機下的該力矩的大小更接近0[n·m]的大小(大致為0[n·m])的狀態(tài)，需要使第一物體o1的姿勢旋轉(zhuǎn)，并使輔助線cl1與輔助線cl2之間的角度成為接近0°的角度。不管由于誤差第一面m1相對于第二面m2如何傾斜，只要通過使第一物體o1的姿勢旋轉(zhuǎn)誤差最大的情況下的第一面m1與第二面m2之間的角度，機器人控制部367就能夠可靠地實現(xiàn)該狀態(tài)。另外，在該狀態(tài)下，從第二面m2對第一物體o1施加的力矩的大小如上所述大致為0[n·m]。因此，在這一個例子中，將控制點t1根據(jù)規(guī)定速度在規(guī)定方向上自從第二面m2對第一物體o1施加的力矩的大小超過了第一閾值的時機起旋轉(zhuǎn)到上述力矩變得小于第二閾值為止的角度決定為規(guī)定距離。第二閾值例如是第一閾值的5％左右的大小的值。此外，第二閾值也可以不是該值，而是0[n·m]等其它值。另外，規(guī)定方向通過預(yù)先進行的實驗來決定。該實驗是反復(fù)進行步驟s120的處理，確定出矯正由誤差引起的第一面m1相對于第二面m2的傾斜的方向的實驗。另外，規(guī)定速度是由用戶預(yù)先輸入的角速度，也可以是任意的角速度。

圖8所示的輔助線cl3是第一面m1相對于第二面m2傾斜角度θ1的情況下的與第一面m1正交的直線，且是通過控制點坐標(biāo)系tc1的原點的直線。角度θ1是上述的誤差最大的情況下的第一面m1與第二面m2之間的角度。以下，作為一個例子，對將上述規(guī)定距離決定為圖8所示的角度θ1的情況進行說明。在該情況下，規(guī)定方向是圖8所示的箭頭所表示的方向a2。

如上述那樣來決定規(guī)定距離和規(guī)定方向。此外，越增大規(guī)定速度，機器人20使第一面m1與第二面m2接合所需要的時間越短。在分別決定出規(guī)定距離、規(guī)定方向、規(guī)定速度后，用戶預(yù)先對機器人控制部367輸入表示規(guī)定距離的信息、表示規(guī)定方向的信息、以及表示規(guī)定速度的信息。機器人控制部367基于由用戶預(yù)先輸入的上述3個信息，通過在步驟s150中開始的位置控制，使控制點t1根據(jù)規(guī)定速度并在規(guī)定方向上移動規(guī)定距離，從而使控制點t1的姿勢變化。

但是，若機器人控制部367僅執(zhí)行步驟s150的處理，則存在通過第一物體o1使第二物體o2變形的可能性。例如，在上述誤差不是最大的情況下，機器人控制部367通過位置控制使第一物體o1的姿勢過度旋轉(zhuǎn)，而使在圖8中與該第二面m2接觸的該第一面m1所具有的邊相反側(cè)的邊與該第二面m2接觸。由此，存在機器人控制部367通過第一物體o1使第二物體o2變形的可能性。為了抑制該可能性，機器人控制部367在執(zhí)行了步驟s150的處理后，執(zhí)行步驟s160～步驟s170的處理。

在步驟s150中開始了基于位置控制的控制點t1的移動后，機器人控制部367持續(xù)在步驟s150中開始的控制點t1的移動，直到由力檢測信息獲取部361獲取到的力檢測信息所包含的力檢測值所表示的力矩滿足第三規(guī)定條件(步驟s160)。在這一個例子中，第三規(guī)定條件是以下所示的1b)的條件。此外，第三規(guī)定條件也可以構(gòu)成為滿足其它條件而取代該1b)的條件，也可以構(gòu)成為除了該1b)的條件以外還滿足其它條件。

1b)對控制點t1施加的力矩中的繞x軸的力矩不足規(guī)定的第二閾值(即，由力檢測部21檢測出的力矩中的繞力檢測坐標(biāo)系的x軸的力矩的大小變得小于第二閾值)

在判定為力檢測信息獲取部361獲取到的力檢測信息所包含的力檢測值所表示的力矩滿足了第三規(guī)定條件的情況下(步驟s160-是)，機器人控制部367停止通過在步驟s150中開始的位置控制使控制點t1移動的動作，僅通過在步驟s130中開始的力控制使控制點t1移動(步驟s170)。這里，對步驟s160～步驟s170的處理進行說明。

在圖8所示的第一物體o1與第二物體o2的狀態(tài)下，使第一物體o1的姿勢朝向方向a2旋轉(zhuǎn)的情況下，對控制點t1施加力矩中的繞x軸的力矩變小。而且，在該力矩的大小變得小于第二閾值的情況下，機器人控制部367停止通過在步驟s150中開始的位置控制使控制點t1移動的動作，僅通過在步驟s130中開始的力控制使控制點t1移動。即，在步驟s170的處理中，機器人控制部367通過力控制使控制點t1移動，直到力檢測信息獲取部361獲取到的力檢測信息所包含的力檢測值所表示的力滿足上述第一規(guī)定條件。

在步驟s170中開始了僅基于力控制的控制點t1的移動后，機器人控制部367判定第一面m1是否已與第二面m2接合(步驟s180)。機器人控制部367在步驟s180中，判定為力檢測信息獲取部361獲取到的力檢測信息所包含的力檢測值所表示的力以及力矩未滿足上述第一規(guī)定條件的情況下，判定為第一面m1未與第二面m2接合。另一方面，機器人控制部367在步驟s180中判定為力檢測信息獲取部361獲取到的力檢測信息所包含的力檢測值所表示的力以及力矩滿足第一規(guī)定條件的情況下，判定為如圖9所示那樣第一面m1與第二面m2接合。圖9是表示第一物體o1的第一面m1與第二物體o2的第二面m2接合的狀態(tài)的一個例子的圖。

在步驟s180中判定為第一面m1未與第二面m2接合的情況下(步驟s180-否)，機器人控制部367遷移至步驟s180，再次判定第一面m1是否已與第二面m2接合。另一方面，在判定為第一面m1已與第二面m2接合的情況下(步驟s180-是)，機器人控制部367使控制點t1移動至規(guī)定的結(jié)束位置，并結(jié)束處理。

這里，參照圖10對通過圖4所示的流程圖的處理使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的情況、和通過在該流程圖中省略了步驟s140～步驟s170的處理后的處理使機器人20進行該作業(yè)的情況下的該作業(yè)所需要的時間進行比較。圖10是表示在規(guī)定的作業(yè)中對控制點t1施加的力矩中的繞x軸的力矩的變化的一個例子的圖。

圖10所示的圖表是表示機器人20進行了規(guī)定的作業(yè)的情況下的對控制點t1施加的力矩中的繞x軸的力矩的時間的變化的圖表。該圖表的縱軸表示該力矩的大小。該圖表的橫軸表示經(jīng)過時間。另外，該圖表的原點與機器人控制部367開始步驟s130的處理的時機一致。

另外，圖10所示的圖表的縱軸的力矩的大小th1表示上述第一閾值。另外，該力矩的大小th2表示上述第二閾值。該圖表中的曲線ln1是表示機器人控制部367通過圖4所示的流程圖的處理使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的情況下的變化，且是對控制點t1施加的力矩中的繞x軸的力矩的隨時間的變化的曲線。另外，該圖表中的曲線ln2是表示機器人控制部367通過在該流程圖中省略了步驟s140～步驟s170的處理后的處理使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的情況下的變化，且是對控制點t1施加的力矩中的繞x軸的力矩的隨時間的變化的曲線。另外，該圖表的橫軸上的時刻t1表示該力矩超過了第一閾值的時機。另外，該圖表的橫軸上的時刻t2表示該力矩變得小于第二閾值的時機。另外，該圖表的橫軸上的時刻t3表示滿足了上述第一規(guī)定條件的時機。

另外，圖10所示的圖表中的區(qū)間w1表示機器人控制部367僅通過力控制使控制點t1移動的區(qū)間。另外，圖10所示的圖表中的區(qū)間w2表示機器人控制部367通過力控制以及位置控制使控制點t1移動的區(qū)間。另外，圖10所示的圖表中的區(qū)間w3表示機器人控制部367僅通過力控制使控制點t1移動的區(qū)間。

從圖10所示的圖表可知，在機器人控制部367通過圖4所示的流程圖的處理使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的情況下，與機器人控制部367通過在該流程圖中省略了步驟s140～步驟s170的處理后的處理使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的情況相比，能夠提前使第一物體o1的第一面m1與第二物體o2的第二面m2接合。

如上所述，機器人控制裝置30使第一物體o1接近第二物體o2，并在由力檢測部21檢測的力矩的大小超過了第一閾值的情況下，使機器人20開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制使第一物體o1的第一面m1與第二物體o2的第二面m2接合的動作。由此，機器人控制裝置30能夠抑制使第一物體o1與第二物體o2接合的作業(yè)所需要的時間延長。

實施方式的變形例

以下，參照圖11對實施方式的變形例進行說明。在上述說明的規(guī)定的作業(yè)也可以是使第一物體o3的第一嵌合部m3與第二物體o4的第二嵌合部m4嵌合的作業(yè)等其它作業(yè)。因此，以下，對實施方式的變形例所涉及的機器人控制裝置30使機器人20進行使第一物體o3的第一嵌合部m3與第二物體o4的第二嵌合部m4嵌合的作業(yè)來作為規(guī)定的作業(yè)的情況進行說明。

圖11是例示在本實施方式的變形例中由機器人20嵌合的第一物體o3和第二物體o4的圖。

第一物體o3例如是工業(yè)用的零件、部件、產(chǎn)品等。此外，第一物體o3也可以代替上述例子，而是與工業(yè)用不同的日用品的零件、部件、產(chǎn)品等、生物體等其它物體。在圖11所示的例子中，第一物體o3被表示為立方體形狀的物體。此外，第一物體o3的形狀也可以不是立方體形狀，而是其它形狀。在這一個例子中，第一物體o3預(yù)先被末端執(zhí)行器e把持。

在第一物體o3的重心的位置，與第一物體o1同樣地設(shè)定有控制點t1。圖11所示的x軸tc1x表示控制點坐標(biāo)系tc1的x軸。另外，圖11所示的y軸tc1y表示控制點坐標(biāo)系tc1的y軸。另外，圖11所示的z軸tc1z表示控制點坐標(biāo)系tc1的z軸。與上述說明的實施方式相同，控制點坐標(biāo)系tc1的各坐標(biāo)軸在機器人坐標(biāo)系rc中的方向表示第一物體o3的姿勢。

第一物體o3具有與第二物體o4的第二嵌合部m4嵌合的第一嵌合部m3。在這一個例子中，第一嵌合部m3是包含第一物體o3所具有的面中的圖11所示的z軸tc1z的負(fù)方向側(cè)的面即底面的部位。此外，第一嵌合部m3也可以不是該部位，而是第一物體o3的整體，也可以是第一物體o3的其它部位。

第二物體o4例如是工業(yè)用的零件、部件、產(chǎn)品等。此外，第二物體o4也可以代替上述例子，而是與工業(yè)用不同的日用品的零件、部件、產(chǎn)品等、生物體等其它物體。在圖11所示的例子中，第二物體o4被表示為立方體形狀的物體。此外，第二物體o4的形狀也可以代替立方體形狀，而是其它形狀。另外，在第二物體o4的上表面設(shè)置有第二嵌合部m4。第二嵌合部m4是設(shè)置于第二物體o4的凹部，是與第一嵌合部m3嵌合的凹部。

機器人控制裝置30如上所述進行使第一物體o3的第一嵌合部m3與第二物體o4的第二嵌合部m4嵌合的作業(yè)來作為規(guī)定的作業(yè)。機器人控制裝置30在使上述待機示教點與控制點t1一致的情況下，如上所述，存在由于誤差而第一物體o3的姿勢相對于第二物體o4的姿勢傾斜的情況。在圖11所示的例子中，第一物體o3的姿勢從與第二物體o4的姿勢一致的姿勢開始繞x軸tc1x以及繞y軸tc1y旋轉(zhuǎn)，而相對于第二物體o4的姿勢傾斜。

這里，機器人控制裝置30在上述說明的實施方式中，在控制點t1與待機示教點一致的情況下，由于誤差而第一物體o1的姿勢相對于第二物體o2的姿勢傾斜。具體而言，第一物體o1的姿勢從與第二物體o2的姿勢一致的姿勢開始，繞控制點坐標(biāo)系tc1的x軸旋轉(zhuǎn)，而相對于第二物體o2的姿勢傾斜。機器人控制裝置30在該實施方式中，通過執(zhí)行圖4所示的流程圖的處理，使控制點t1的姿勢繞該x軸旋轉(zhuǎn)，從而使第一面m1與第二面m2接合。

在本實施方式的變形例中，第一物體o3的姿勢從與第二物體o4的姿勢一致的姿勢開始繞x軸tc1x以及繞y軸tc1y旋轉(zhuǎn)，而相對于第二物體o4的姿勢傾斜。因此，機器人控制裝置30通過圖4所示的流程圖的處理，使控制點t1的姿勢繞x軸tc1x旋轉(zhuǎn)。另外，機器人控制裝置30通過圖4所示的流程圖的處理，使控制點t1的姿勢繞y軸tc1y旋轉(zhuǎn)。由此，機器人控制裝置30使第一物體o3的底面與第二嵌合部m4的底面m5平行，并通過力控制使第一嵌合部m3與第二嵌合部m4嵌合。

這樣，本實施方式的變形例所涉及的機器人控制裝置30使機器人20進行使第一物體o3的第一嵌合部m3與第二物體o4的第二嵌合部m4嵌合的作業(yè)來作為規(guī)定的作業(yè)。由此，機器人控制裝置30能夠抑制使第一物體o3與第二物體o4嵌合的作業(yè)所需要的時間延長。

如上所述，機器人控制裝置30使第一物體(在這一個例子中，是第一物體o1)接近第二物體(在這一個例子中，是第二物體o2)，在由力檢測器(在這一個例子中，是力檢測部21)檢測的力與力矩中至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，使機器人20開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使第一物體的第一面與第二物體的第二面接合的動作。由此，機器人控制裝置30能夠抑制使第一物體與第二物體接合的作業(yè)所需要的時間延長。

另外，機器人控制裝置30使第一物體(這一個例子中，第一物體o3)接近第二物體(在這一個例子中，是第二物體o4)，在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過了規(guī)定的第一閾值的情況下，使機器人開始進行基于規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制和力控制使第一物體的第一嵌合部(在這一個例子中，是第一嵌合部m3)與第二物體的第二嵌合部(在這一個例子中，是第二嵌合部m4)嵌合的動作。由此，機器人控制裝置30能夠抑制使第一物體與第二物體嵌合的作業(yè)所需要的時間延長。

另外，機器人控制裝置30在通過機器人20使由力檢測器檢測的力和力矩中至少一方的大小超過了第一閾值的時機下的第一物體基于規(guī)定速度移動的情況下，基于第一物體移動的距離即規(guī)定距離以及規(guī)定速度通過位置控制使第一物體移動，直到該大小變得小于規(guī)定的第二閾值為止。由此，機器人控制裝置30能夠抑制基于第一物體移動到由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小變得小于規(guī)定的第二閾值為止的距離即規(guī)定距離以及規(guī)定速度，來使第一物體與第二物體接合的作業(yè)所需要的時間延長。

另外，機器人控制裝置30在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小變得小于第二閾值后，不進行位置控制而進行力控制。由此，機器人控制裝置30能夠抑制在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小變得小于第二閾值后，因基于位置控制的機器人20的動作而使物體變形。

另外，機器人控制裝置30在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過第一閾值之前，不進行位置控制而進行力控制。由此，機器人控制裝置30能夠抑制在由力檢測器檢測的力和力矩中的至少一方的大小超過第一閾值之前，因基于位置控制的機器人20的動作而使物體變形。

以上，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行了詳細(xì)敘述，但具體的結(jié)構(gòu)并不限于該實施方式，只要不脫離本發(fā)明的主旨，也可以進行變更、置換、刪除等。

另外，也可以將用于實現(xiàn)以上說明的裝置(例如，機器人控制裝置30)中的任意的結(jié)構(gòu)部的功能的程序記錄于計算機可讀取的記錄介質(zhì)，使計算機系統(tǒng)讀入該程序并執(zhí)行。此外，這里所說的“計算機系統(tǒng)”也包含os(operatingsystem：操作系統(tǒng))、周邊設(shè)備等硬件。另外，所謂的“計算機可讀取的記錄介質(zhì)”是指軟盤、光磁盤、rom、cd(compactdisk：光盤)-rom等便攜式介質(zhì)、內(nèi)置于計算機系統(tǒng)的硬盤等存儲裝置。進一步，所謂的“計算機可讀取的記錄介質(zhì)”也包含如經(jīng)由因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)、電話線路等通信線路發(fā)送出程序的情況下的作為服務(wù)器、客戶端的計算機系統(tǒng)內(nèi)部的易失性存儲器(ram)那樣將程序保持一定時間的介質(zhì)。

另外，也可以將上述程序從將該程序儲存于存儲裝置等的計算機系統(tǒng)，經(jīng)由傳送介質(zhì)或者通過傳送介質(zhì)中的傳送波傳送至其它計算機系統(tǒng)。這里，傳送程序的“傳送介質(zhì)”是指像因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)(通信網(wǎng))、電話線路等通信線路(通信線)那樣具有傳送信息的功能的介質(zhì)。

另外，上述程序也可以是用于實現(xiàn)上述功能的一部分的程序。進一步，上述程序也可以是能夠由與已經(jīng)將上述功能記錄于計算機系統(tǒng)的程序的組合來實現(xiàn)的程序，所謂的差分文件(差分程序)。

附圖標(biāo)記說明

1…機器人系統(tǒng)；20…機器人；21…力檢測部；30…機器人控制裝置；31…cpu；32…存儲部；33…輸入受理部；34…通信部；35…顯示部；36…控制部；361…力檢測信息獲取部；363…信息讀出部；367…機器人控制部。