专利名称：机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂的控制程序、及机器人手臂控制 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于生成、示教机器人的动作的机器人手臂的控制装置及控制方法、 具有机器人手臂的控制装置的机器人、机器人手臂的程序、机器人手臂控制用集成电子电路。
背景技术：
近年来，看护机器人或家务支援机器人等家庭用机器人在被积极研发。家庭机器人与工业用机器人不同，由于是家庭中的外行来操作，所以有必要能够简单地示教动作。进而，机器人作业时的动作环境也根据家庭而多种多样，所以有必要灵活地与家庭环境相对应。作为机器人装置的示教方法的一例，在机器人的手腕等上安装力传感器，示教者直接把持在力传感器的前端安装的手柄，将机器人向示教点引导，进行机器人的位置的示教(参考专利文献1、专利文献2)。专利文献1 特开昭59-157715号公报专利文献2 特开平7-84632号公报但是，在专利文献1中，示教者有必要对所有的示教点进行示教，所以示教比较耗费时间，非常麻烦。进而，在工业用领域，在对已示教的工作的一部分进行修正的情况下，通过称之为示教器(teaching pendant)的远程装置，必须由编程来进行修正，或者，从一开始示教所有的动作，效率差。特别是，就家庭用机器人而言，有必要尽可能缩短示教的时间。进而，关于利用示教器等远程装置的编程的并用，操作步骤增大，需要学会编程语言，这对于家庭中的外行而言比较困难。另外，如专利文献2的记载所示，在工业机器人中，明确区分进行对机器人的动作进行示教的示教作业和机器人实际作业的本职作业。但是，在家庭中，在执行已示教的作业的情况下，由于频繁发生环境变动成为与已进行示教的环境不同的环境，所以即便直接执行示教作业，也有时会因环境变动而机器人停止，或进行错误作业。难以事先假设所有这些环境变动进行示教。这些课题不限于家庭用，即便在工业用途中，就环境变动频繁发生的环境而言也是一样的。
发明内容
本发明的目的在于，提供鉴于这样的课题而完成的、能够实现适合机器人手臂动作的环境、进而作业者可以简单且在短时间内进行机器人的示教的机器人控制的机器人手臂的控制装置及方法、机器人、机器人手臂的控制程序、及机器人手臂控制用集成电子电路。为了实现上述目的，本发明如下所示构成。根据本发明的第1方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制装置，其特征在于，具备信息取得部，其从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息而存储的动作信息数据库取得上述动作信息，并且，取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息；位置控制部，其对上述机器人手臂进行控制以便使其根据上述动作信息进行移动；和动作矫正部，其在边用上述位置控制部进行控制边使上述机器人手臂移动的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，对上述动作信息进行矫正；根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。根据本发明的第沈方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制方法，其特征在于，包括如下的步骤通过信息取得部从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息存储的动作信息数据库取得上述信息，并且，利用上述信息取得部取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息，利用位置控制部来控制上述机器人手臂以便使其根据上述动作信息进行移动，在一边用上述位置控制部进行控制一边使上述机器人手臂移动的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，利用动作矫正部对上述动作信息进行矫正，根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。根据本发明的第27方式，提供一种机器人，其特征在于，具备上述机器人手臂、和对上述机器人手臂进行控制的第1 25中任意一种方式记载的机器人手臂的控制装置。根据本发明的第观方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制程序，用于使计算机执行如下的步骤，即通过信息取得部从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、和姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息存储的动作信息数据库取得上述信息，并且， 利用上述信息取得部取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息，利用位置控制部来控制上述机器人手臂以便使其根据上述动作信息进行移动，
在一边用上述位置控制部进行控制一边使上述机器人手臂移动的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，利用动作矫正部对上述动作信息进行矫正，根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。根据本发明的第四方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制的集成电子电路，其特征在于，具备信息取得部，其从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息而存储的动作信息数据库取得上述动作信息，并且，取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息；位置控制部，其对上述机器人手臂进行控制以便使其根据上述动作信息进行移动；和动作矫正部，其在一边用上述位置控制部进行控制一边使上述机器人手臂移动的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，对上述动作信息进行矫正；根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。发明效果如上所述，根据本发明的机器人手臂的控制装置及具有机器人手臂的控制装置的机器人，通过具有动作信息数据库、力检测部和动作矫正部，可以使由动作信息记述的机器人手臂的动作对应于人力而对动作进行矫正的机器人手臂的控制成为可能。进而，通过使上述机器人手臂的控制装置进而具备动作的模板(template)信息和环境信息和矫正参数信息等，可以简单生成机器人手臂的动作简单，除此之外，可以仅对由矫正参数指定的参数进行矫正。另外，根据本发明的机器人手臂的控制方法及机器人手臂的控制程序及机器人手臂控制用集成电子电路，可以使由动作信息记述的机器人的动作对应于人力而对动作进行矫正的机器人的控制成为可能。
本发明的这些和其它目的和特征，由有关附图的优选实施方式的下列记述而明确。其附图如下所示图1是表示构成本发明的第1实施方式中的机器人系统的机器人手臂的控制装置和作为控制对象的机器人手臂的简要构成的图；图2A是表示构成本发明的第1实施方式中的机器人系统的机器人手臂的控制装置和作为控制对象的机器人手臂的详细构成的图；图2B是表示构成本发明的第1实施方式的变形例中的机器人系统的机器人手臂的控制装置和作为控制对象的机器人手臂的详细构成的图；图3是对第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作信息数据库的动作信息的一览表进行说明的图4是对第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作信息数据库的标志的信息进行说明的图；图5是对第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作信息数据库的矫正参数标志的信息进行说明的图；图6是对在第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作选择部存储的信息的一览表进行说明的图；图7是用于对本发明的第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作状态和基于人的操作状态进行说明的说明图；图8(a) (C)分别是用于对本发明的第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作状态和操作状态和动作状态进行说明的说明图；图9是对本发明的第1实施方式中的机器人系统的周边装置的显示部进行说明的图；图10是表示第1实施方式中由人施加的力和其时刻的关系的曲线图；图11是表示本发明的第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作矫正部、动作选择部、矫正方法设定部、动作存储部、动作信息数据库和控制参数管理部的动作步骤的流程图；图12是表示本发明的第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的控制部的构成的框图；图13是表示本发明的第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的控制部等的动作步骤的流程图；图14A是表示本发明的第2实施方式中的机器人手臂的控制装置的操作状态的图；图14B是表示本发明的第2实施方式中的机器人手臂的控制装置的操作状态的图；图15是对本发明的第2实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作信息数据库的标志等信息进行说明的图；图16是对本发明的第2实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作信息数据库的标志的信息进行说明的图；图17是对本发明的第2实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作信息数据库的矫正参数标志的信息进行说明的图；图18是对本发明的第2实施方式中的机器人手臂的控制装置的通过动作模板信息的机器人手臂的手指的动作进行说明的图；图19是表示本发明的第2实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作矫正部、动作选择部、矫正方法设定部、动作存储部、动作信息数据库和控制参数管理部的动作步骤的流程图；图20是表示本发明的第2实施方式中的机器人手臂的控制装置的控制部的构成的框图；图21是表示本发明的第2实施方式中的机器人手臂的控制装置的控制部等的动作步骤的流程图22(a) (f)分别是表示本发明的第3实施方式中的、基于机器人手臂的控制装置的机器人手臂的控制动作状态及基于人的操作状态的说明图；图23是表示构成本发明的第3实施方式中的机器人系统的机器人手臂的控制装置和作为控制对象的机器人手臂的详细构成的图；图M是动作信息数据库的动作信息的一览表形式的说明图；图25A是对本发明的第3实施方式中的动作模板信息的一览表进行说明的图；图25B是表示图25A的表的动作模板ID为“1”且类别为1时相关的动作模板的中心坐标和半径的表形式的图；图25C是表示图25A的表的动作模板ID为“2”且类别为2时相关的动作模板的中心坐标和半径的表形式的图；图25D是表示图25A的表的动作模板ID为“3”且类别为3时相关的动作模板的坐标1 坐标4的表形式的图；图25E是对图25D的动作模板信息即机器人手臂的手指以锯齿状移动而在锅中搅拌的动作进行说明的图；图25F是对图25B的动作模板信息即机器人手臂的手指以画圆的方式移动而在锅中搅拌的动作进行说明的图；图25G是对图25C的动作模板信息即机器人手臂的手指以放射线状移动而在锅中搅拌的动作进行说明的图；图26A是说明本发明的第3实施方式中通过动作模板信息的机器人手臂的手指对锅进行搅拌的动作的图；图26B是说明本发明的第3实施方式中通过动作模板信息的机器人手臂的手指对锅进行搅拌的动作的图；图26C是说明本发明的第3实施方式中通过动作模板信息的机器人手臂的手指对锅进行搅拌的动作的图；图27是对本发明的第3实施方式中的、动作信息数据库的标志的信息进行说明的图；图28A是对本发明的第3实施方式中的、环境信息数据库的环境信息的一览表进行说明的图；图28B是以表形式对本发明的第3实施方式中的、环境信息数据库的环境信息进行说明的说明图；图28C是以表形式对本发明的第3实施方式中的、环境信息数据库的环境信息进行说明的说明图；图28D是以表形式对本发明的第3实施方式中的、环境信息数据库的环境信息进行说明的说明图；图28E是对本发明的第3实施方式中的、环境信息数据库的环境信息的物体所涉及的信息进行说明的说明图；图^F是对本发明的第3实施方式中的、环境信息数据库的环境信息的圆所涉及的信息进行说明的说明图；图28G是对本发明的第3实施方式中的、环境信息数据库的环境信息的长方体所涉及的信息进行说明的说明图；图四是对本发明的第3实施方式中的、矫正参数数据库的矫正参数的一览表进行说明的图；图30是对本发明的第3实施方式中的、矫正参数的标志所涉及的信息进行说明的图；图3IA是表示基于本发明的第3实施方式中的机器人手臂的控制装置的机器人手臂的控制动作状态及基于人的操作状态的说明图；图3IB是表示基于本发明的第3实施方式中的机器人手臂的控制装置的机器人手臂的控制动作状态的说明图；图31C是表示基于本发明的第3实施方式中的机器人手臂的控制装置的机器人手臂的控制动作状态的说明图；图3ID是对基于本发明的第3实施方式中的机器人手臂的控制装置的机器人手臂的控制动作状态进行说明的俯视图；图32是表示本发明的第3实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作矫正部、信息生成部、动作选择部、矫正方法设定部、动作存储部、动作信息数据库、环境信息数据库、 矫正参数数据库和控制参数管理部的动作步骤的流程图；图33(a) (g)分别是表示基于本发明的第4实施方式中的机器人手臂的控制装置的机器人手臂的控制动作状态及基于人的操作状态的说明图；图34是对本发明的第4实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作信息数据库的动作信息的一览表进行说明的图；图35A是表示本发明的第4实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作状态的说明图；图35B是表示本发明的第4实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作状态的俯视图；图35C是表示本发明的第4实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作状态的俯视图；图35D是表示本发明的第4实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作状态的俯视图；图35E是表示本发明的第4实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作状态的俯视图；图36是表示构成本发明的第5实施方式中的机器人系统的机器人手臂的控制装置和作为控制对象的机器人手臂的详细构成的图；图37是对本发明的第5实施方式中的机器人系统的动作信息数据库的动作信息和烹调设备信息数据库的烹调设备信息的一览表进行说明的图；图38A是表示本发明的第6实施方式中由人施加的力和其时间的关系的图；图38B是表示本发明的第6实施方式中由人施加的力和其时间的关系的图；图39是对本发明的第6实施方式中由矫正方法设定部设定的信息的一览表进行说明的图；图40是表示构成本发明的第7实施方式中的机器人系统的机器人手臂的控制装置和作为控制对象的机器人手臂的简要构成的图；图41是表示构成本发明的第7实施方式中的机器人系统的机器人手臂的控制装置和作为控制对象的机器人手臂的详细构成的图；图42是动作信息数据库的动作信息的一览表形式的说明图；图43A是对本发明的第7实施方式中的、环境信息数据库的环境信息的一览表进行说明的图；图4 是对本发明的第7实施方式中的、环境信息数据库的环境信息的一览表进行说明的图；图43C是表示本发明的第7实施方式中的、由图43B的环境信息数据库的环境信息示出的物体的图；图43D是对本发明的第7实施方式中的、环境信息数据库的环境信息的一览表进行说明的图；图43E是表示本发明的第7实施方式中的、由图43D的环境信息数据库的环境信息示出物体的图；图43F是对本发明的第7实施方式中的、环境信息数据库的环境信息的一览表进行说明的图；图43G是表示本发明的第7实施方式中的、由图43F的环境信息数据库的环境信息示出的圆的图。
具体实施例方式以下，根据附图对本发明涉及的实施方式进行详细说明。以下，在参照附图对本发明中的实施方式进行详细说明之前，对本发明的各种方式进行说明。根据本发明的第1方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制装置，其中，具备信息取得部，其从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息而存储的动作信息数据库取得上述动作信息，同时取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息；位置控制部，其对上述机器人手臂进行控制以便使其根据上述动作信息进行移动；和动作矫正部，其在边用上述位置控制部进行控制边使上述机器人手臂移动的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，对上述动作信息进行矫正；根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。通过这样的构成，可以对应于人力对动作信息进行矫正。本发明的第2方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制装置，其中，具备
信息取得部，其从将与上述动作对应的、作为上述机器人手臂施加给对象物的力的时间序列的动作信息而存储的动作信息数据库取得上述动作信息，同时取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人手臂施加的力所涉及的矫正动作信息；力控制部，其边以上述动作信息的力按压对象物边进行控制；和动作矫正部，其在利用上述力控制部进行控制的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，对上述动作信息进行矫正；根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。通过这样的构成，可以对应于人力对位置、力的信息进行矫正。根据本发明的第3方式，提供第1或2方式记载的机器人手臂的控制装置，其中， 还具备对施加给上述机器人手臂的上述人力进行检测的力检测部，上述信息取得部对应于由上述力检测部检测出的上述人力来取得上述矫正动作信息。本发明的第4方式，提供第1或3方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，由上述信息取得部取得的上述动作信息包括用于生成上述机器人手臂的上述动作的几何学动作的模板信息，具备取得上述机器人手臂的动作环境所涉及的环境信息的环境信息取得部、和根据上述环境信息从上述动作信息所含的上述动作的模板信息生成上述机器人手臂的上述动作信息的动作信息展开部，进而，在通过由上述动作信息展开部展开的上述动作信息由上述位置控制部进行控制的同时使上述机器人手臂移动的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的上述矫正动作信息，对上述动作的上述模板信息由上述动作矫正部进行矫正，进而根据通过上述动作信息展开部从由上述动作矫正部矫正的上述模板信息生成的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。通过这样的构成，可以根据环境信息对上述动作信息进行矫正，进而可以对应于上述人力对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正。根据本发明的第5方式，提供第1 4的任一方式记载的机器人手臂的控制装置， 其中，还具备对基于上述动作矫正部的上述动作信息的矫正方法进行设定的矫正方法设定部，按照通过上述矫正方法设定部设定的矫正方法，利用上述动作矫正部对上述动作信息进行矫正。通过这样的构成，可以对动作方法进行设定。根据本发明的第6方式，提供第5方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述矫正方法设定部对示出矫正上述动作信息或不矫正的有无矫正的信息进行设定，上述动作矫正部参考由上述矫正方法设定部设定的上述有无矫正的信息，在表示上述动作信息的上述有无矫正的信息要矫正时，通过上述动作矫正部对上述动作信息进行矫正，另一方面，在表示由上述矫正方法设定部设定的上述有无矫正的信息不要矫正时，不对上述动作信息进行矫正。通过这样的构成，可以对应于上述人力，切换是矫正上述动作信息还是不矫正。
根据本发明的第7方式，提供第5方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述矫正方法设定部在利用上述动作矫正部进行了矫正之后，当由上述力检测部检测出的上述人力小于阈值时，设定以上述矫正过的动作进行动作、或者返回至上述矫正之前的动作的矫正方法，上述动作矫正部参考由上述矫正方法设定部设定的上述矫正方法，在由上述动作矫正部进行了矫正之后，当由上述力检测部检测出的上述人力小于阈值时，对是以上述矫正过的动作进行动作还是返回至上述矫正之前的动作进行切换，根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制而由上述动作矫正部进行了矫正之后，当由上述力检测部检测出的上述人力小于阈值时，以通过上述矫正方法设定部所设定的上述矫正的方法切换后的动作对上述机器人手臂的上述动作进行控制。通过这样的构成，在用上述动作矫正部进行了矫正之后，当上述人力小于阈值时， 可以对是以矫正过的动作进行动作还是返回至上述的施加人力之前的动作进行切换。根据本发明的第8方式，提供第6方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述矫正方法设定部设定为对上述动作信息进行矫正，在用上述动作矫正部进行了矫正之后， 在已设定为不对上述动作信息进行矫正的情况下，设定以矫正过的动作进行动作或者返回至上述矫正之前的动作的矫正方法，上述动作矫正部参考由矫正方法设定部设定的上述矫正的方法，设定为对上述动作信息进行矫正，在由上述动作矫正部进行了矫正之后，在已设定为不对上述动作信息进行矫正的情况下，对是以矫正过的动作进行动作还是返回至上述矫正之前的动作进行切换，根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制而利用上述动作矫正部进行了矫正之后，当已设定为不对上述动作信息进行矫正时， 以通过上述矫正方法设定部所设定的上述矫正的方法切换的动作，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。通过这样的构成，设定为对上述动作信息进行矫正，在用上述动作矫正部进行了矫正之后，在已设定为不对上述动作信息进行矫正的情况下，可以对是以矫正过的动作进行动作还是返回至上述的施加人力之前的动作进行切换。根据本发明的第9方式，提供第5方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述矫正方法设定部设定由上述动作矫正部矫正之后的动作覆盖矫正之前的动作而进行动作或者插入进行动作的矫正的方法，上述动作矫正部参考由矫正方法设定部设定的上述矫正的方法，进行由上述动作矫正部矫正之后的动作覆盖矫正之前的动作而进行动作或插入进行动作的切换，根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制而由上述动作矫正部进行了矫正之后，以通过上述矫正方法设定部所设定的上述矫正的方法而切换的动作，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。通过这样的构成，上述矫正方法设定部可以切换由上述动作矫正部进行了矫正之后的动作覆盖矫正之前的动作而进行动作或插入进行动作。根据本发明的第10方式，提供第9方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，在利用上述矫正方法设定部的上述矫正方法中，当设定为由上述动作矫正部矫正之后的动作覆盖而进行动作时，上述动作矫正部在将矫正后的上述动作信息插入矫正前的上述动作信息时，在矫正前和矫正后的动作的接合部分，按照使矫正后的动作的接合部分与上述接合部分以外的部分相比速度更低或停止的方式对动作进行矫正。根据本发明的第11方式，提供第5方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述矫正方法设定部，在切换成人直接把持上述机器人手臂而操作上述机器人手臂进行矫正的动作时，设定是否进行速度比切换前的上述动作的速度低的动作的矫正的方法，上述动作矫正部参考由矫正方法设定部设定的上述矫正方法，在人直接把持上述机器人手臂来操作上述机器人手臂时，对是否使上述机器人手臂的上述速度低于操作前进行切换，根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制时，人直接把持上述机器人手臂来操作上述机器人手臂时，以通过上述矫正方法设定部所设定的上述矫正的方法切换的动作，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。通过这样的构成，上述矫正方法设定部可以对应于上述人力对是变更上述动作信息的动作的速度还是不变更进行切换。根据本发明的第12方式，提供第1方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备取得要矫正的参数的类别的矫正参数类别取得部，上述要矫正的参数的类别是在对上述动作信息进行矫正时，按方向的不同决定上述动作信息的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的类别，在上述动作矫正部对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正时，参考由上述矫正参数取得部取得的上述要矫正的参数的类别，上述动作矫正部仅对由上述要矫正的参数的类别决定的上述矫正参数进行矫正。通过这样的构成，可以仅对由矫正参数指定的类别进行矫正。根据本发明的第13方式，提供第1方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备取得要矫正的参数的类别的矫正参数类别取得部，上述要矫正的参数的类别是在对上述动作信息进行矫正时，按方向的不同决定上述动作信息的位置、姿势和速度的至少1个以上的类别，在上述动作矫正部对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正时，参考由上述矫正参数取得部取得的上述要矫正的参数的类别，上述动作矫正部仅对由上述要矫正的参数的类别决定的上述矫正参数进行矫正。根据本发明的第14方式，提供第2方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备取得要矫正的参数的类别的矫正参数类别取得部，上述要矫正的参数的类别是在对上述动作信息进行矫正时，按方向的不同决定上述动作信息的上述力所涉及的信息的类别，在上述动作矫正部对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正时，参考由上述矫正参数取得部取得的上述要矫正的参数的类别，上述动作矫正部仅对由上述要矫正的参数的类别决定的上述矫正参数进行矫正。根据本发明的第15方式，提供第4方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备取得要矫正的参数的类别的矫正参数类别取得部，上述要矫正的参数的类别是在对上述动作信息进行矫正时，对构成上述动作信息的上述动作的模板信息的各参数的类别进行决定，在上述动作矫正部对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正时，参考由上述矫正参数取得部取得的上述要矫正的参数的类别，上述动作矫正部仅对由上述要矫正的参数的类别决定的上述矫正参数进行矫正。根据本发明的第16方式，提供第13 15的任一方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述动作矫正部对应于上述矫正参数的上述类别，对应于由上述力检测部检测出的上述人力，按照约束上述机器人手臂的动作的方式对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正。通过这样的构成，可以对应于上述矫正参数的上述类别，对应于上述人力，约束机器人手臂的动作。根据本发明的第17方式，提供第13 15的任一方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备将上述动作信息和上述矫正参数的上述类别建立关联并作成的信息生成部。通过这样的构成，可以将上述动作信息和上述矫正参数的上述类别建立关联而作成。根据本发明的第18方式，提供第13 15的任一方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，具有在上述动作矫正部进行动作矫正时显示上述矫正参数的显示部。通过这样的构成，可以显示上述矫正参数。根据本发明的第19方式，提供第2方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备在人直接把持上述机器人手臂来操作上述机器人手臂时切换成上述机器人手臂不会因人的操作而移动接触的高刚性位置控制模式的控制部，在上述动作矫正部对上述动作信息中力的信息进行矫正时，从边以上述动作信息的力按压对象物边进行控制的模式，变更为上述高刚性位置控制模式，对上述动作信息中的力的信息进行矫正。通过这样的构成，根据上述动作信息数据库的信息，以位置控制和阻抗控制进行动作当中，可以对应于上述人力利用低刚性的位置控制对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正。根据本发明的第20方式，提供第1或4方式记载的机器人手臂的控制装置，其中， 上述动作矫正部在边以上述位置控制部进行控制边使上述机器人手臂移动的中途，进行上述动作信息的矫正时，切换成上述机器人手臂通过人的操作来移动这样的控制模式而进行矫正。通过这样的构成，上述动作矫正部在根据上述动作信息数据库的信息以位置控制进行动作当中，可以对应于上述人力利用阻抗控制对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正。根据本发明的第21方式，提供第1 4任一方式记载的机器人手臂的控制装置， 其中，还具备存储由上述动作矫正部矫正过的动作的动作存储部，上述动作存储部的存储开始时间，是在开始上述矫正后经过了某段时间之后开始的。通过这样的构成，上述动作存储部的存储开始时间，可以在开始矫正经过某段时间之后开始。根据本发明的第22方式，提供第3方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备存储由上述动作矫正部矫正过的动作的动作存储部，上述动作存储部的存储开始时间，是在由上述力检测部检测出的上述人力达到某阈值以上时开始的。通过这样的构成，上述动作存储部的上述存储开始时间可以由上述人力来决定。根据本发明的第23方式，提供第3方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述动作信息取得部取得多个上述动作信息，还具备从由上述动作信息取得部取得的上述多个动作信息中、对应于由上述力检测部检测出的上述人力来选择动作信息的动作选择部，上述动作矫正部对由上述动作选择部选择的上述动作信息进行矫正。通过这样的构成，上述人可以通过实际操作机器人手臂来简单选择想要选择的动
作fe息。根据本发明的第M方式，提供第3方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述矫正方法设定部对应于由上述力检测部检测出的人力来决定对上述动作信息进行矫正还是不进行矫正的切换。通过这样的构成，可以简单设定对上述动作信息进行矫正还是不进行矫正的切换。根据本发明的第25方式，提供第1或2方式记载的机器人手臂的控制装置，其中， 在所述机器人手臂的周边存在其他周边设备，所述机器人手臂的控制装置还具备取得作为所述周边设备所涉及的信息的周边设备信息的周边设备信息取得部，上述动作矫正部，在对上述动作信息进行矫正时，对上述周边设备进行控制。通过这样的构成，可以在上述动作信息的矫正过程中对周边设备进行控制。根据本发明的第沈方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制方法，其中，包括如下的步骤通过信息取得部从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息存储的动作信息数据库取得上述信息，同时利用上述信息取得部取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息，利用位置控制部来控制上述机器人手臂以便使其根据上述动作信息进行移动，在边用上述位置控制部进行控制边使上述机器人手臂移动的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，利用动作矫正部对上述动作信息进行矫正，根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。通过这样的构成，可以提供机器人手臂的控制方法即存储作为上述机器人手臂的动作所涉及的信息的动作信息、检测出人力并对应于上述人力对上述动作信息进行矫正的方法。根据本发明的第27方式，提供一种机器人，其中，具备上述机器人手臂、和对上述机器人手臂进行控制的第1 25中任意一种方式记载的机器人手臂的控制装置。
根据本发明的第观方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制程序，用于使计算机执行如下的步骤，即通过信息取得部从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息存储的动作信息数据库取得上述信息，同时利用上述信息取得部取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息，利用位置控制部来控制上述机器人手臂以便使其根据上述动作信息进行移动，在边用上述位置控制部进行控制边使上述机器人手臂移动的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，利用动作矫正部对上述动作信息进行矫正，根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。提供这样的构成，可以提供机器人手臂的控制程序，其中，具有如下所示的步骤 使用存储有上述机器人手臂的动作所涉及的信息的动作信息数据库，对应于所检测出的人力对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正。根据本发明的第四方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制的集成电子电路，其中，具备信息取得部，其从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息而存储的动作信息数据库取得上述动作信息，同时取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息；位置控制部，其对上述机器人手臂进行控制以便使其根据上述动作信息进行移动；和动作矫正部，其在边用上述位置控制部进行控制边使上述机器人手臂移动的中途，对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，对上述动作信息进行矫正；根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作进行控制。通过这样的构成，可以提供一种机器人手臂控制用集成电子电路，其中，具有存储有上述机器人手臂的动作所涉及的信息的动作信息数据库、和对应于由力检测部检测出的人力对上述动作信息数据库的上述动作信息进行矫正的动作矫正部。以下，使用附图详细说明本发明的实施方式。(第1实施方式)首先，对本发明的第1实施方式中的具备机器人手臂的控制装置的机器人系统1 的构成进行说明。图1是表示本发明的第1实施方式中的具备机器人手臂5及其控制装置 70的机器人系统1的简图。如图1所示，机器人系统1的机器人手臂5，例如设置在家庭内的厨房或桌子等作业台7的壁面7a，机器人手臂5的基端被在壁面7a固定的导轨8以可以移动的方式支承， 通过人4施加的力，可以使机器人手臂5在导轨8上在沿着导轨8的横向方向例如水平方向上移动。上述机器人系统1是在家庭内进行机器人手臂5和人4协作而进行的作业、例如使用机器人手臂5搅拌锅3中的食材的作业、或使用机器人手臂5擦去厨房的污渍的作业的机器人系统。将利用机器人系统1的锅3中的搅拌作业、或利用机器人系统1的IH烹调电炉的顶板等的擦拭清除作业等利用机器人系统1的作业的操作步骤的一例示于图1。首先，人4直接把持或按压机器人系统1的机器人手臂5，由此人4向机器人手臂 5施加力。此外，通过由人4向机器人手臂5施加的力，使机器人系统1的机器人手臂5沿着导轨8移动，由此将机器人手臂5引导至器具3的附近。接着，人4向机器人系统1的机器人手臂5的手指即前端的手30，安装用于搅拌作业的勺子等器具9或用于擦拭清除作业的器具46 (参照第2实施方式的图14A)。接着，人4对在IH烹调电炉或燃气炉等烹调装置6的侧面等配置的、机器人系统 1的操纵盘13的按钮13a进行按压等，使用数据输入IF26，由此机器人手臂5工作，使预先选择的作业、即搅拌作业或擦拭清除作业开始。以下，作为一例，首先对通过机器人手臂5 进行搅拌作业的情况进行说明。接着，在机器人手臂5通过由手30把持的勺子9在锅3中进行搅拌时，人4对锅 3中的食材的状态进行确认，人4对机器人手臂5施加力而进行搅拌的动作，由此利用通过动作存储部15存储在动作信息数据库17中的信息，通过后述的动作选择部27选择最佳的搅拌方法，按照在后述的显示部2显示的矫正步骤，人4直接把持或按压机器人系统1的机器人手臂5，在想要矫正的方向上向机器人手臂5施加力，对机器人系统1的机器人手臂5 的动作进行矫正。导轨8配置于作业台7的壁面7a，在没有壁面的岛式厨房的情况下，可以设置在顶棚面或岛式厨房的顶板侧面等适于作业的场所。进而，操纵盘13固定在烹调装置6的侧面，但也可以能远程操作的遥控来代替操纵盘13。图2是表示构成机器人系统1的、作为控制对象的机器人手臂5、和机器人手臂5 的控制装置70的详细构成的图。机器人手臂5的控制装置70，如图2示出的详细构成那样， 具备控制装置主体部11、生成机器人手臂5的动作的动作生成装置12、和周边装置14。控制装置主体部11及动作生成装置12及周边装置14，作为一例，分别由普通的个人计算机构成。控制装置主体部11构成为具有控制参数管理部21和控制部22。在控制部22和控制参数管理部21之间，进行机器人手臂5的手指位置及力的信息等的输入输出。动作生成装置12构成为具有动作信息数据库17、动作选择部27、动作矫正部20、 矫正方法设定部23和动作存储部15。在动作矫正部20和控制参数管理部21之间，进行机器人手臂5的手指位置及姿势、由人4施加的力的信息、动作指令等的输入输出，且从控制参数管理部21将机器人手臂5的手指位置及姿势、由人4施加的力的信息等向动作存储部 15输出，且将机器人手臂5的手指位置及姿势、由人4施加的力的信息等向动作选择部27 输出。需要说明的是，图2A所示的动作矫正部20，如后所述具有从动作信息数据库17取得由动作选择部27选择的动作信息的功能，但并不限于此，也可以使该功能从动作矫正部20独立而作为第1信息取得部101进行设置。另外，图2A所示的控制参数管理部21，如后所述具有取得机器人手臂5的手指位置及姿势、由人4施加的力的信息等动作信息的功能， 但并不限于此，也可以使该功能从控制参数管理部21独立而作为第2信息取得部102进行设置。此时，除了分开设置第1信息取得部101和第2信息取得部102的情况之外，如图2B 所示，可以为在1个的信息取得部100内具有第1信息取得部101和第2信息取得部102。 在图2B中，仅仅是具有信息取得功能的部分与图2A不同，功能本身是相同的，所以在以下的说明中，作为代表例，根据图2A进行说明。周边装置14构成为具有数据输入IF (接口)沈、输入输出IF (接口)24、电机驱动器25和显示部2。从控制部22向输入输出IFM输出控制信号等控制信息。从动作矫正部 20向显示部2输出由动作信息数据库17存储的矫正参数等矫正信息及相当于动作ID的影像或相片或文本，由显示部2对动作信息所记述的机器人手臂5的动作的影像或相片或文本进行显示。输入输出IFM构成为具有与个人计算机的PCI总线等的扩展槽连接的、例如D/A 板和A/D板和计数器板等。输入输出IFM被输入机器人手臂5的各关节部的由后述的编码器44输出的各关节角度信息及手30的由编码器61输出的角度信息而向控制部22输入， 另一方面，从控制部22向输入输出IF24进行控制信号等控制信息的输入，且向电机驱动器 25输出控制指令值等控制信息。电机驱动器25向机器人手臂5的各关节部的后述的电机 43及手30的电机62输出控制指令值等控制信息。为了控制机器人手臂5的动作，动作生成装置12、控制装置主体部11和周边装置 14的各自动作得到执行，机器人手臂5的各关节部的由后述的编码器44输出的各关节角度信息，通过输入输出IFM的计数器板而被控制装置主体部11摄入，根据已摄入的各关节角度信息，由控制装置主体部11算出各关节部的旋转动作中的控制指令值。已算出的各控制指令值通过输入输出IFM的D/A板被提供给用于对机器人手臂5的各关节部进行驱动控制的电机驱动器25，按照从电机驱动器25发送的各控制指令值，机器人手臂5的各关节部的电机43被驱动。另外，作为经电机驱动器25被进行驱动控制的手驱动装置的一例，进而在手30具备手驱动用的电机62和对手驱动用的电机62的旋转轴的旋转相位角进行检测的编码器61，由编码器61检测的旋转角度信息，通过输入输出IFM的计数器板被控制装置主体部11摄入，以已摄入的旋转角度信息为基础，通过控制装置主体部11的控制部22的手控制部图示于图12)算出手30的开闭动作的控制指令值。所算出的控制指令值通过输入输出IFM的D/A板被提供给也进行手30的开闭驱动的电机驱动器25，按照从电机驱动器25发送的各控制指令值，对电机62的旋转进行驱动控制，使手驱动用的电机62的旋转轴进行正反旋转，由此使手30进行开闭。就机器人手臂5而言，作为一例，是多关节机器人手臂，为6自由度的多连杆机械手，具备上述手30、在前端具有安装有手30的手腕部31的前臂连杆32、前端以能旋转的方式与前臂连杆32的基端连结的上臂连杆33、和以能旋转的方式连结支承上臂连杆33的基端的台架部34。台架部34以能移动的方式与导轨8连结，但可以被固定在恒定位置。手腕部31具有第4关节部38、第5关节部39、第6关节部40三个旋转轴，可以使手30相对于前臂连杆32的相对姿势(朝向)发生变化。即，在图2A中，第4关节部38可以使手30 相对于手腕部31绕横轴的相对姿势发生变化。第5关节部39可以使手30相对于手腕部31绕与第4关节部38的横轴正交的纵轴的相对姿势发生变化。第6关节部40可以使手 30相对于手腕部31绕与第4关节部38的横轴及第5关节部39的纵轴分别正交的横轴的相对姿势发生变化。前臂连杆32的另一端，可以相对于上臂连杆33的前端，绕第3关节部 37、即绕与第4关节部38的横轴平行的横轴旋转。上臂连杆33的另一端可以相对于台架部34绕第2关节部36、即绕与第4关节部38的横轴平行的横轴旋转。进而，台架部34的上侧可动部34a，可以相对于台架部34的下侧固定部34b，绕第1关节部35、即绕与第5关节部39的纵轴平行的纵轴旋转。其结果，机器人手臂5可以绕总计6个轴旋转而构成上述6自由度的多连杆机械手。在构成各轴的旋转部分的各关节部，具备电机43之类的旋转驱动装置、和检测电机43的旋转轴的旋转相位角(即关节角)的编码器44 (实际上配设在机器人手臂5的各关节部的内部)。电机43(实际上配设在机器人手臂5的各关节部的内部)被在构成各关节部的一对构件(例如转动侧构件、和支承该转动侧构件的支承侧构件)中的一方的构件上具备的后述的电机驱动器25进行驱动控制。在各关节部的一方的构件上具备的电机43 的旋转轴与各关节部的另一方的构件连结，使上述旋转轴正反旋转，由此可以使另一方的构件相对于一方的构件绕各轴旋转。41是相对于台架部34的下侧固定部34b而相对位置关系被固定的绝对坐标系， 42是相对于手30而相对位置关系被固定的手指坐标系。将从绝对坐标系41看到的手指坐标系42的原点位置Oe (X，y，ζ)定义为机器人手臂5的手指位置，将从绝对坐标系41看到的手指坐标系42的姿势用侧滚角、倾斜角和偏航角表现(Φ，θ，ψ)并定义为机器人手臂 5的手指姿势，将手指位置及姿势矢量定义为矢量:^[\%2,( ,0,\(/]1·。由此，作为一例，优选为第1关节部35的纵轴能平行于绝对坐标系41的ζ轴，第2关节部36的横轴能平行于χ 轴。另外，优选第6关节部40的横轴能平行于手指坐标系42的χ轴，第4关节部38的横轴能平行于y轴，第5关节部39的纵轴能平行于ζ轴。需要说明的是，将相对于手指坐标系42的χ轴的旋转角设为偏航角Ψ，将相对于y轴的旋转角设为倾斜角θ，将相对于ζ轴的旋转角设为侧滚角φ。在对机器人手臂5的手指位置和姿势进行控制的情况下，使手指位置及姿势矢量r随动于由后述的目标轨道生成部55生成的手指位置及姿势目标矢量rd。26是数据输入IF (接口)，是人4使用键盘、鼠标或话筒等输入装置而向矫正方法设定部23输入后述的动作信息或用于输入或变更矫正的参数的类别的矫正方法设定信息的接口。另外，数据输入IM6可以使用图1的操纵盘13的按钮13a等输入装置，从人4针对矫正方法设定部23接受控制动作开始及结束的指令。作为按钮13a、例如作为钮子开关， 可以由1个按钮分别输入控制动作开始及控制动作结束，也可以分开设定控制动作开始按钮和控制动作结束按钮。2是显示部，是在例如机器人手臂5或作业台7的侧面设置的显示装置，对后述的动作信息或矫正的参数的类别等进行显示。动作信息数据库17通过动作存储部15存储有机器人手臂5的、某时刻的手指位置及姿势等动作所涉及的信息(动作信息)。由此，动作信息数据库17，在其与动作选择部 27之间进行动作信息的输入输出，且在其与动作矫正部20之间进行动作信息的输入输出， 通过动作存储部15输入各种动作信息并存储。
接着，对动作信息数据库17的详细内容进行说明。动作信息数据库17，例如通过动作存储部15存储有图3所示的机器人手臂5的动作所涉及的信息。作为动作所涉及的信息的具体例，构成为包括对作业进行识别的作业 ID编号(参照图3的“作业ID”栏)、对该作业中的每个动作进行识别的动作ID编号(参照图3的“动作ID”栏)、该动作中的机器人手臂5的手指位置及姿势所涉及的信息(参照图3的“位置姿势”栏)、表示机器人手臂5的手指位置及姿势的参数中的任意信息有效的标志所涉及的信息(参照图3的“标志”栏)、表示手30是否开闭的手开闭状态的信息(参照图3的“手”栏)、各动作作用的时间所涉及的信息(参照图3的“时间”栏)、由后述的动作矫正部20对动作信息数据库17的动作信息进行矫正时应该矫正的参数的类别所涉及的信息(参照图3的“矫正参数”栏)、和表示由后述的动作选择部27选择的机器人手臂5 的动作是否处于当前执行中的进程信息(参照图3的“进程信息”栏)。在这里，作业ID是用于识别作业所涉及的信息的符号，动作ID是用于动作所涉及的信息识别的符号。图3的动作信息数据库17的“位置姿势”即手指位置及姿势所涉及的信息，表示上述的机器人手臂5的手指位置及姿势，从原点位置Oe的坐标及姿势示为&,%4(()力,\)/)。图3的动作信息数据库17的“标志”所涉及的信息，是表示以各“动作ID”所示的动作信息为基础的机器人手臂5的手指位置及姿势中的任意信息有效的值，具体由图4所示的32位的数值表示。在图4中，就各自的位而言，将手指位置及姿势各自的值有效的情况设为“1”，将手指位置及姿势的各自的值无效的情况设为“0”。例如，就第0位而言，将机器人手臂5的手指位置的χ坐标的值有效的情况设为“1”，将手指位置的χ坐标的值无效的情况设为“0”，就第1位而言，将机器人手臂5的手指位置的y坐标的值有效的情况设为 “1”，将手指位置的y坐标的值无效的情况设为“0”，就第2位而言，将机器人手臂5的手指位置的ζ坐标的值有效的情况设为“1”，将手指位置的ζ坐标的值无效的情况设为“0”，依次地，就第3、4、5位而言，分别表示姿势的φ、θ、ψ的有效性(即，在有效的情况设为“1”， 在无效的情况设为“0”)。另外，标志所涉及的信息为了将来可以扩展准备多些位(32位)， 在该例中，不使用第7位 第31位，所以事先放入“0”。但是，作为标志，可以为仅能储存6 位的变量。在图4中，第0位 第2位成为“1”，所以表示动作信息中仅χ、y、ζ信息有效， 第3位 第5位成为“0”，所以对于动作信息中的φ、θ、ψ的值，无论存储什么样的值都是无效的。图3的动作信息数据库17的手30是否开闭的“手”所涉及的信息，作为表示机器人手臂5的动作中的手30的有无开闭的标志，在手30打开的情况下记载为“0”，在手30闭合的情况下记载为“1”。图3的动作信息数据库17的“时间”所涉及的信息，是用于执行机器人手臂5的各动作的时间，表示花费作为该“时间”所涉及的信息而存储的时间进行在该“动作ID”中存储的动作。即，不是表示绝对时刻，而是表示自先前的动作起的相对时间。即，表示机器人手臂5的手30向“动作ID”所示的位置及姿势移动的时间。图3的动作信息数据库17的“矫正参数标志”所涉及的信息，是表示后述的动作矫正部20对哪一参数进行矫正的信息。具体用图5所示的32位的数值表示。在图5中， 就各自的位而言，将能对手指位置及姿势的各自的值进行矫正的情况设为“ 1 ”，将不能对手指位置及姿势的各自的值进行矫正的情况设为“0”。例如，就第0位而言，将能对手指位置的X坐标的值进行矫正的情况设为“ 1 ”，将不能对手指位置的X坐标的值进行矫正的情况设为“0”，就第1位而言，将能对手指位置的y坐标的值进行矫正的情况设为“1”，将不能对手指位置的y坐标的值进行矫正的情况设为“0”，就第2位而言，将能对手指位置的ζ坐标的值进行矫正的情况设为“1”，将不能对手指位置的ζ坐标的值进行矫正的情况设为“0”，依次地第3、4、5位分别表示姿势的φ、θ、Ψ的矫正可能性(即，将能矫正的情况设为“1”，将不能矫正的情况设为“0”)。矫正参数标志，仅是动作信息数据库17的”标志”有效的参数为有效，关于“标志”无效即被设定为“0”的参数，对矫正参数标志设定“ 1，，的情况，看作是设定为“0”。另外，矫正参数标志为了将来可以扩展准备多些位(32位)，在该例中，由于不使用第7位 第31位，所以事先放入“0”，但可以为仅能储存6位的变量。“进程信息”为表示是否是当前执行中的机器人手臂5的动作的信息的标志，通过动作存储部15，在动作信息数据库17中将执行中的动作的情况存储为“1”，将不是执行中的动作的情况存储为“0”。具体而言，人4使机器人手臂5进行想要选择的机器人手臂5 的动作，根据通过动作存储部15在动作信息数据库17中存储的信息，由动作选择部27选择想要作业的作业。此外，如果开始所选择的作业，关于该作业的各动作中当前执行中的动作，通过动作存储部15在动作信息数据库17存储为“ 1 ”，关于未动作的动作，通过动作存储部15在动作信息数据库17存储为“0”。图2Α的27是动作选择部，根据人向机器人手臂5施加力时的机器人手臂5的手指位置和此时的时刻，抽取在动作进行控制数据库17中存储的动作中的机器人手臂5的手指位置和此时的时刻相一致的动作或类似的动作(虽不完全一致，但两者的差在允许范围内的动作)，由此从控制数据库17的动作中选择人4想使机器人手臂5进行的动作。为此，从控制参数管理部21向动作选择部27输入机器人手臂5的手指位置及姿势、由人4施加的力的信息等，在动作选择部27与动作进行控制数据库17之间进行机器人手臂5的手指位置及姿势的信息等的输入输出。通过动作选择部27从动作信息数据库17的作业一览选择含有上述所选择的动作的作业，通过动作选择部27对所选择的作业中当前在执行的动作的“动作ID”所关连的“进程信息”设定“1”，关于其他动作的“动作ID”，由动作选择部27 设定“0”。具体而言，人4直接把持机器人手臂5使机器人手臂5动作，从而使想要动作的运动得以执行，此时，如图6所示，将人4向机器人手臂5施加力时的机器人手臂5的手指位置和此时的时刻建立对应，通过动作存储部15存储在动作信息数据库17。接着，通过动作选择部27按照时间序列对预先存储在动作信息数据库17中且所有的机器人手臂5的动作所涉及的机器人手臂5的手指位置及姿势的信息、和人4施加力时如图6所示在动作信息数据库17中存储的机器人手臂5的手指位置及姿势的信息进行比较，当人4施加力时的机器人手臂5的手指位置及姿势的信息与在动作信息数据库17中预先存储的机器人手臂5 的、某动作所涉及的机器人手臂5的手指位置及姿势的信息的差在预先规定的误差范围内时，由动作选择部27判断为两者已经一致，由动作选择部27选择由判断为已经一致的动作构成的作业，作为人4想使机器人手臂5动作的作业。与此相对，如果动作选择部27判断为没有一致，由动作选择部27选择默认的作业(例如，“作业ID”的编号为“1”的作业)。 由动作选择部27选择的“作业ID”的作业的全部动作，从“动作ID”的编号小的动作开始顺次执行，直至执行至最后的动作时，返回至该“作业ID”的最前头的“动作ID”的动作，反复执行一系列的动作。
动作信息数据库17的位置和姿势和时间的信息，例如如图7所示，人4直接把持机器人手臂5，以后述的阻抗控制模式，通过人4使机器人手臂5移动，在该移动期间，在每某恒定时间(例如每0. 2msec)取得机器人手臂5的手指位置及姿势的信息，与时间一起通过动作存储部15存储在动作信息数据库17中，由此作成。23是矫正方法设定部，对基于后述的动作矫正部20的机器人手臂5的动作信息的矫正方法进行设定。从数据输入IM6向矫正方法设定部23输入矫正方法的设定信息等，在动作矫正部20和矫正方法设定部23之间，进行有无矫正的信息(例如，有无矫正的标志) 的输入或输出。从动作矫正部20向显示部2输出矫正参数等动作信息所涉及的矫正信息等。具体而言，在人4的力已施加给机器人手臂5的情况下，借助数据输入IM6并通过矫正方法设定部23设定是对机器人手臂5的动作进行矫正还是不进行矫正的有无矫正的信息(例如，有无矫正的标志)。即，在矫正的情况下，通过矫正方法设定部23将有无矫正的标志设成“1”，在不矫正的情况下，通过矫正方法设定部23将有无矫正的标志设成“0”。通过该设定，当机器人手臂5在动作中发生人4误将力施加给机器人手臂5时，如果通过矫正方法设定部23将有无矫正的标志设成“0”，则在以后述的位置控制模式使机器人手臂5动作时，可以无需错误矫正机器人手臂5的动作，而使机器人手臂5的动作继续。需要说明的是，就各自的设定而言，可以通过数据输入IM6由人4直接输入有无矫正的标志之类的有无矫正的信息等设定信息，还可以在机器人系统出厂时制造商等预先设定有无矫正的标志之类的有无矫正的信息等。20是动作矫正部，具备如下所示的功能，即用动作信息数据库17的位置和姿势和时间的信息，以后述的位置控制模式在机器人手臂5的动作中由人4向机器人手臂5施加力，由此可以通过动作矫正部20对动作信息数据库17的机器人手臂5的动作信息进行矫正。以下，对动作矫正部20的功能进行说明。人4如前所述通过动作选择部27从动作信息数据库17的“作业ID”中选择想使机器人手臂5执行的作业，通过动作矫正部20进行动作开始的指示。即，动作矫正部20将选自动作信息数据库17中的“作业ID”的作业的动作信息(具体而言，为位置的信息和姿势的信息和时间的信息)，为了按后述的位置控制模式进行动作，向后述的控制参数管理部 21发出指令。控制参数管理部21接受来自动作矫正部20的指令，为了以位置控制模式进行搅拌动作而向控制部22发出指令时，在控制部22的控制下，如图8 (a)所示，机器人手臂 5开始搅拌动作。在使用机器人手臂5进行锅3中的上侧部分的搅拌动作时，人4确认锅3中的食材的状况等，如图8(c)所示，在稍微擦蹭锅3的底的方式想要搅拌锅3中的底侧部分时，以进行机器人手臂5的动作的矫正的情况为例，以下对矫正动作进行说明。人4使用键盘等，输入有矫正的信息，借助数据输入IM6，用矫正方法设定部23将动作信息数据库17中的、该动作所涉及的有无矫正的标志从“0”变更为“1”。接着，动作矫正部20接受从矫正方法设定部23输出的有无矫正的标志“ 1”的信息，为了按照后述的混合阻抗控制模式(一边以位置控制模式使其移动、一边沿着已由力检测部53检测出人力的方向通过阻抗控制使其移动的模式)进行动作，而向控制参数管理部21发出指令。控制部22接受来自控制参数管理部21的混合阻抗控制模式的动作指令，借助输入输出IF24，从电机驱动器25向电机43及62输入控制指令值，机器人手臂5开始混合阻抗控制模式的动作。接着，为了对机器人手臂5的动作进行矫正，如图8(b)所示，并非人4直接把持机器人手臂5用机器人手臂5的手30所把持的勺子9搅拌锅3中的上侧的部分的动作，而是人4向机器人手臂5施加向下的力以便用勺子9搅拌锅3中的底侧部分，此时通过混合阻抗控制模式，以位置控制模式使机器人手臂5动作，同时通过后述的力检测部53检测人4 的力，沿着人4向机器人手臂5施加力的方向使机器人手臂5通过阻抗控制在ζ轴方向上移动，如图8(c)所示可以对搅拌动作进行矫正。需要说明的是，在该例中，是仅在ζ轴方向上对机器人手臂5的动作进行了矫正的情况，所以仅使在动作信息数据库17中存储且如图5所示的矫正参数标志的第2位为“1” 之类的指令，借助数据输入IM6及矫正方法设定部23从动作矫正部20向控制参数管理部 21发出，由此可以设成仅在ζ轴方向上通过阻抗控制使机器人手臂5动作。如上所述，在人4把持机器人手臂5并向下对机器人手臂5施加力而使机器人手臂5以Δ ζ的量在ζ轴方向上移动的情况下，Δ ζ的值作为ζ轴方向的矫正值，经由控制部 22和控制参数管理部21向动作矫正部20发送。在动作矫正部20，当从矫正方法设定部23 向动作矫正部20输入的有无矫正的标志为“1”时，从上述已选择的“作业ID”的作业的动作信息的全部ζ坐标的值减去ΔΖ，将已矫正的动作信息从动作矫正部20向控制参数管理部21发送。为了利用经Δ ζ量矫正的坐标进行动作，控制参数管理部21向控制部22发出指示。与此相对，矫正成如图8(c)那样的锅3的底的搅拌动作。接着，将减去了 Δζ的动作信息从动作矫正部20向后述的动作存储部15发送，通过动作存储部15在动作信息数据库17存储。综上，动作矫正部20可以通过动作信息数据库17的位置和姿势和时间的信息，在以位置控制模式进行动作的状态下，切换成混合阻抗控制模式，通过人4向机器人手臂5施加力，可以按照不同方向(例如，相互正交的3个方向(例如，x、y、z轴方向))对预先生成的位置及姿势进行矫正。另外，在显示部2，如图9的A及B所示，将显示部2分成左右2个画面进行显示， 在左侧的画面(参照图9的A)，以动作信息所记述的机器人手臂5的动作的影像或相片或文本进行表示。进而，在右侧的画面(参照图9的B)，用影像或相片或文本显示能对哪一参数进行矫正。在该例中，用矫正参数标志设成机器人手臂5仅在ζ轴方向上动作，所以显示用手从上方向机器人手臂5施加力而对机器人手臂5的动作进行矫正的影像或相片。另外，显示部2在用动作选择部27进行作业切换时，对应于已切换的作业，切换显示的内容。 需要说明的是，在该例中，是对影像或相片或文本进行显示，但也可以是对动作进行说明的声音等。15是动作存储部，在动作信息数据库17中存储已矫正的动作信息。从动作矫正部 20向动作存储部15输入已矫正的动作信息，从控制参数管理部21输入机器人手臂5的手指位置及姿势和人4施加的力的信息。如上所述，在动作矫正部20，人4把持机器人手臂5 并向机器人手臂5施加力，对机器人手臂5的动作进行矫正，在人4开始向机器人手臂5施加力之后，直到机器人手臂5的动作稳定为止，会花费某恒定时间。为此，在动作存储部15， 人4开始向机器人手臂5施加力，经过了某恒定时间(例如3秒后)之后(将其称为“存储开始时间”。)，直到从矫正方法设定部23向动作存储部15输入的有无矫正的标志切换成 “0”为止，或者，人4施加给机器人手臂5且由力检测部53检测出的力的值成为阈值以下的时点为止的机器人手臂5的动作被存储。需要说明的是，存储开始时间可以是常数值，或者存储开始时间在如图10所示以人4向机器人手臂5施加的力为纵轴且以时间为横轴时的曲线图中是人向4机器人手臂5施加的力达到恒定的时间。接着，对控制参数管理部21的详细内容进行说明。控制参数管理部21根据动作矫正部20的指示进行如下所示的设定，即以机器人手臂5的动作模式、即在位置控制模式和阻抗控制模式和混合阻抗控制模式3个模式之间切换模式的设定；阻抗控制模式时及混合阻抗控制模式时的机械阻抗设定值的设定；由后述的混合阻抗计算部51输出的手指位置及姿势目标矫正输出Γ(1Δ的设定；和向目标轨道生成部55的动作信息的设定。进而，将从控制部22向控制参数管理部21输入的机器人手臂 5的手指位置及力的信息等，从控制参数管理部21通知给动作矫正部20。位置控制模式，是根据后述的目标轨道生成部55的手指位置及姿势目标矢量指令使机器人手臂5工作的模式，具体而言，是搅拌作业或擦拭清除作业等作业时使机器人手臂5动作的模式。阻抗控制模式，是对应于由力检测部53检测且从人4等施加给机器人手臂5的力使机器人手臂5工作的模式，例如，如图7所示，是在人4直接把持机器人手臂5且人4将机器人手臂5引导至作业场所的情况下使机器人手臂5动作的模式。混合阻抗控制模式，是机器人手臂5正以位置控制模式进行动作的过程中，从人4 等向机器人手臂5施加的力被力检测部53检测出，对应于由力检测部53检测出的力使机器人手臂5工作的模式，例如，是在搅拌等作业中由人4直接把持机器人手臂5且对机器人手臂5的动作进行矫正时机器人手臂5动作的模式。例如，在机器人手臂5进行如图8(a)所示的搅拌作业的情况下，人4确认锅3中的食材的状况，在人4想要矫正机器人手臂5的动作以便对锅3中的底侧部分进行搅拌的情况下，控制参数管理部21从动作矫正部20向控制部22输出将位置控制模式切换成混合阻抗控制模式的指令。其结果，利用位置控制模式，在搅拌作业过程中，如图8(b)所示，人4把持机器人手臂5以混合阻抗控制模式对机器人手臂5施加向下的力，由此，利用位置控制模式，可以边对锅3中进行搅拌，边矫正成如图8(c)所示对锅3中的底侧部分进行搅拌的动作。进而，人4在机器人手臂5以混合阻抗控制模式进行动作的过程中，对应于矫正的参数，变更机械阻抗参数或由阻抗计算部51输出的手指位置及姿势目标矫正输出rd,的设定。作为机械阻抗设定值的设定参数，有惯性M、粘性D和刚性K。机械阻抗设定值的各参数的设定使用矫正值，根据以下的评价式进行。M = KMX (矫正值)· · · ·式(3)D = KDX (矫正值)· · · ·式(4)K = KKX (矫正值)· · · ·式(5)上述式(3) 式(5)中的KM、KD、KK分别是增益，分别为某8常数值。控制参数管理部21向控制部22输出根据上述式(；3) 式( 计算出的机械阻抗参数的惯性M、粘性D和刚性K。通过上述式(3) 式(5)，例如在针对如图8(b)所示人4使用由机器人手臂5的手30把持的勺子9对锅3中的上侧部分进行搅拌的动作，想要将机器人手臂5的动作矫正成对锅3中的底侧部分进行搅拌的动作时，如果机器人手臂5的ζ轴以外的轴的位置成分及姿势成分简单运动，则机器人手臂5的动作的矫正作业变得难以进行。因此，通过控制参数管理部21，仅对机器人手臂5的ζ轴以外的轴的位置成分及姿势成分将上述的矫正值设定得较高(具体而言，例如上述的矫正值的约10倍)，由此设成机器人手臂5的粘性D及刚性K增大，机器人手臂5的运动产生抵抗感或生硬感，机器人手臂5变得难以运动。或者，作为其他方法，有使从阻抗计算部51输出的手指位置及姿势目标矫正输出 rd.的各成分中ζ轴以外的值全部为0的方法。由此，ζ轴以外无法通过人4的力进行移动， 所以可以防止误操作。进而，如上所述，有必要从控制参数管理部21向动作选择部27、动作存储部15和动作矫正部20，通知机器人手臂5的手指位置及姿势、和人4施加的力的信息。为此，在控制参数管理部21从控制部22接受机器人手臂5的手指位置及力的信息时，控制参数管理部21向动作选择部27、动作存储部15和动作矫正部20进行这些信息的通知。另外，将从动作矫正部20向控制参数管理部21输入的、位置及姿势和时间等动作信息，从控制参数管理部21通知给控制部22。关于以上的动作矫正部20、动作选择部27、矫正方法设定部23、动作存储部15、动作信息数据库17和控制参数管理部21的动作步骤，根据图11的流程图进行说明。首先，通过人4实际把持机器人手臂5而使机器人手臂5移动，人4使机器人手臂 5进行搅拌作业的动作。于是，此时的机器人手臂5的手指位置及姿势的信息被动作存储部 15存储在动作信息数据库17中。接着，动作选择部27对此次在动作信息数据库17中存储的机器人手臂5的手指位置及姿势的信息、和预先在动作信息数据库17中存储作业的各自的动作的机器人手臂5的手指位置及姿势的信息进行比较，选择一致或在允许范围内类似的机器人手臂5的手指位置及姿势的信息相关连的动作。此外，通过动作选择部27从预先在动作信息数据库17中存储的作业的一览中选择包括该动作的作业，通过动作选择部 27对动作信息数据库17的进程信息设定当前的作业(步骤S40)。在上述作业的一览中， 例如列出多个搅拌作业(具体而言，快速搅拌的作业、慢慢搅拌的作业、在同一旋转方向上搅拌的作业、在正反两个旋转方向上搅拌的作业等)，除了从其中选择一致的作业的情况之外，在上述作业的一览中列出不同种类的作业、例如搅拌作业和擦拭清除作业，考虑从其中选择一致的作业选择的情况。接着，当对动作信息数据库17的进程信息设定当前的作业时，动作矫正部20为了使机器人手臂5以阻抗控制模式进行动作，向控制参数管理部21发出动作指令，设成阻抗控制模式，人4把持机器人手臂5将其引导至锅3的附近(步骤S41)，用数据输入IM6对矫正方法设定部23进行搅拌作业开始的指令。从矫正方法设定部23经由控制参数管理部 21进一步向控制部22发送上述指令。接着，当将从上述矫正方法设定部23向控制参数管理部21输入的、搅拌作业开始的指令通知给控制部22时，通过控制部22开始利用位置控制模式的搅拌动作(步骤S42)。接着，用矫正方法设定部23设定矫正方法。具体而言，借助数据输入IM6及矫正方法设定部23，在动作信息数据库17中，用矫正方法设定部23进行将有无矫正的标志的信息从“0”设成“1”、使矫正开始等设定(步骤S4!3)。在设成有矫正的情况(有无矫正的标志被从“0”设成“1”的情况)下，动作矫正部20接受从矫正方法设定部23输出的有无矫正的标志“1”的信息，为了以混合阻抗控制模式进行动作而向控制参数管理部21发出指令，设成混合阻抗控制模式(步骤S44)。控制部22接受来自控制参数管理部21的混合阻抗控制模式的动作指令，借助输入输出IFM从电机驱动器25向电机43及62输入控制指令值，机器人手臂5开始按照混合阻抗控制模式的动作。需要说明的是，在设为无矫正的情况下(有无矫正的标志为“0”而未被变更的情况、或者有无矫正的标志被从“1”设成“0” 的情况)下，动作矫正部20为了按照位置控制模式进行动作而向控制参数管理部21发出指令，设成位置控制模式，然后，使机器人手臂5以无矫正且按照位置控制模式进行动作。接着，为了按照矫正参数对混合阻抗控制模式时的利用阻抗控制模式的动作进行约束，进行阻抗参数的设定或由阻抗计算部51输出的手指位置及姿势目标矫正输出Γ(1Δ的设定(步骤S45)。上述阻抗参数的设定，如上所述借助数据输入ΙΜ6及矫正方法设定部 23，从动作矫正部20向控制参数管理部21输入将想要矫正的矫正参数标志“1”之类的指令。另外，在进行由阻抗计算部51输出的手指位置及姿势目标矫正输出Γ(1Δ的设定时，如后所述，对应于从控制参数管理部21向阻抗计算部51输入的、矫正的参数，变更从阻抗计算部51向位置误差计算部80输出的手指位置及姿势目标矫正输出的设定。接着，人4把持机器人手臂5，在想要矫正的方向上人4向机器人手臂5施加力，由此动作矫正部20对动作信息数据库17的动作信息进行矫正(步骤S46)。接着，由动作矫正部20矫正的动作信息，通过动作存储部15存储在动作信息数据库17中(步骤S47)。图12是表示位置控制模式、阻抗控制模式和混合阻抗控制模式时的控制部22的框图。控制部22对机器人手臂5的机械阻抗的值进行控制，使其成为根据由控制参数管理部21设定的惯性M、粘性D和刚性K的设定值而设定的机器人手臂5的机械阻抗设定值。接着，利用图12说明控制部22的详细内容。从机器人手臂5输出通过各自的关节部的编码器44测量的关节角的当前值(关节角度矢量)矢量q = [Ql, q2，q3，q4，q5，q6] T，通过输入输出IFM摄入到控制部22。不过， 、七 分别是第1关节部35、第 2关节部36、第3关节部37、第4关节部38、第5关节部39、第6关节部40的关节角度。55是目标轨道生成部，在位置控制模式及混合阻抗控制模式时，从由动作矫正部 20生成且借助控制参数管理部21输入到目标轨道生成部55的动作信息，通过目标轨道生成部55生成成为目标的手指位置及姿势目标矢量rd。具体而言，从动作矫正部20借助控制参数管理部21将动作信息输入到目标轨道生成部55时，用于实现成为目标的机器人手臂5的动作的手指位置及姿势目标矢量rd，从目标轨道生成部55被输出到位置误差计算部 80。成为目标的机器人手臂5的动作，对应于目的作业，从动作矫正部20提供各自的以时间(t = 0、t = v t = t2> ...)计的各点的位置及姿势(rdQ、rdl、rd2,…)，目标轨道生成部阳使用多项式插值，对各点间的轨道进行插值，生成手指位置及姿势目标矢量rd。在阻抗控制模式时，将切换成阻抗控制模式切换时的机器人手臂5的手指位置，作为成为目标的手指位置及姿势目标矢量rd而输出。进而，通过动作信息数据库17的“手”的开闭标志， 向后述的手控制部M发出手30的开闭指令。
54是手控制部M，通过从目标轨道生成部55输入的开闭标志，借助输入输出IFM 向机器人手臂5发出指令以使手30开闭。53是力检测部，检测出通过人4等和机器人手臂5的接触而施加给机器人手臂5 的外力。力检测部53借助输入输出IFM摄入由电机驱动器25的电流传感器测量的、流过对机器人手臂5的各关节部进行驱动的电机43的电流值i = [ii; i2, i3，i4，i5，i6]T，另夕卜， 借助输入输出IFM摄入关节角的当前值q，同时摄入来自后述的近似逆运动学计算部57的关节角度误差补偿输出uqe。力检测部53作为观测器发挥功能，通过以上的电流值i、关节角的当前值q和关节角度误差补偿输出U-算出因施加给机器人手臂5的外力而在各关节部发生的转矩、T。此外，通过Frait = Jv(q)_T、xt-
T换算成机器人手臂5的手指中的等效手指外力Frart，将该等效手指外力Frait向阻抗计算部51输出。在这里，Jv(q)是满足下式的雅可比矩阵。
权利要求
1.一种用于执行包括由机器人手臂所进行的多个动作的作业而对所述机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制装置，其中，具备力控制部，其一边以从动作信息数据库取得的动作信息的力按压对象物一边进行控制，所述动作信息数据库将与所述动作对应的、由所述机器人手臂施加给对象物的力以时间序列作为动作信息而存储；矫正方法设定部，其设定所述动作信息的矫正的有无；控制参数管理部，其切换如下所述的模式，即，(i)在通过所述矫正方法设定部将所述动作信息的矫正设为无的情况下，根据在所述动作信息数据库中预先存储的动作信息，自动地对所述机器人手臂进行力控制的力混合阻抗控制模式，( )在通过所述矫正方法设定部将所述动作信息的矫正设为有的情况下，人保持所述机器人手臂而可对所述机器人手臂示教力的高刚性位置控制模式；信息取得部，其在所述高刚性位置控制模式中，取得所述人保持所述机器人手臂施加力而对所述机器人手臂的所述动作进行矫正时所述机器人手臂施加的力所涉及的矫正动作信息；和动作矫正部，其对应于由所述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，对所述动作信息进行矫正；所述动作信息数据库具有作为所述动作信息对力的方向进行确定的矫正参数标志， 所述控制参数管理部，在以所述力混合阻抗控制模式自动对所述机器人手臂进行力控制的中途，切换成所述高刚性位置控制模式之后，所述信息取得部对于通过所述矫正参数标志而确定的力的方向，取得所述人对所述机器人手臂的所述矫正动作信息， 所述动作矫正部对应于所述矫正动作信息对所述动作信息进行矫正， 所述力控制部根据所述矫正过的动作信息，进行所述机器人手臂的力控制。
2.根据权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中，由所述信息取得部取得的所述动作信息包括用于生成所述机器人手臂的所述动作的几何学动作的模板信息，所述机器人手臂的控制装置具备取得所述机器人手臂的动作环境所涉及的环境信息的环境信息取得部、和根据所述环境信息从所述动作信息所含的所述动作的模板信息生成所述机器人手臂的所述动作信息的动作信息扩展部，进而，在按照由所述动作信息扩展部扩展的所述动作信息由所述位置控制部进行控制的同时使所述机器人手臂移动的中途，对应于由所述信息取得部取得的各个时间上的所述矫正动作信息，对所述动作的所述模板信息由所述动作矫正部进行矫正，进而根据通过所述动作信息扩展部从所述动作矫正部矫正的所述模板信息生成的所述动作信息，对所述机器人手臂的所述动作进行控制。
3.根据权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对所述动作矫正部矫正所述动作信息的矫正方法进行设定的矫正方法设定部， 按照通过所述矫正方法设定部设定的矫正方法，利用所述动作矫正部对所述动作信息进行矫正。
4.根据权利要求3所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述矫正方法设定部设定为对所述动作信息进行矫正，在用所述动作矫正部进行了矫正之后，在设定为不对所述动作信息进行矫正的情况下，设定以矫正过的动作进行动作或者返回至所述矫正之前的动作的矫正方法，所述动作矫正部参考由矫正方法设定部设定的所述矫正方法，设定为对所述动作信息进行矫正，在由所述动作矫正部进行了矫正之后，在设定为不对所述动作信息进行矫正的情况下，对是以矫正过的动作进行动作还是返回至所述矫正之前的动作进行切换，根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息，对所述机器人手臂的所述动作进行控制而利用所述动作矫正部进行了矫正之后，当设定为不对所述动作信息进行矫正时，以通过所述矫正方法设定部所设定的所述矫正方法切换的动作，对所述机器人手臂的所述动作进行控制。
5.根据权利要求3所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述矫正方法设定部设定由所述动作矫正部矫正之后的动作覆盖矫正之前的动作而进行动作或者插入由所述动作矫正部矫正之后的动作而进行动作的矫正方法，所述动作矫正部参考由矫正方法设定部设定的所述矫正方法，进行切换对由所述动作矫正部矫正之后的动作覆盖矫正之前的动作而进行动作或插入由所述动作矫正部矫正之后的动作而进行动作，根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息，对所述机器人手臂的所述动作进行控制而由所述动作矫正部进行了矫正之后，以通过所述矫正方法设定部所设定的所述矫正方法而切换的动作，对所述机器人手臂的所述动作进行控制。
6.根据权利要求5所述的机器人手臂的控制装置，其中，在利用所述矫正方法设定部的所述矫正方法中，当设定为由所述动作矫正部矫正之后的动作覆盖而进行动作时，所述动作矫正部在将矫正后的所述动作信息插入矫正前的所述动作信息时，在矫正前和矫正后的动作的接合部分，按照使矫正后的动作的接合部分与所述接合部分以外的部分相比速度更低或停止的方式对动作进行矫正。
7.根据权利要求3所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述矫正方法设定部，在切换成人直接把持所述机器人手臂而操作所述机器人手臂进行矫正的动作时，设定是否进行速度比切换前的所述动作的速度低的动作的矫正方法，所述动作矫正部参考由矫正方法设定部设定的所述矫正方法，在人直接把持所述机器人手臂来操作所述机器人手臂时，对是否使所述机器人手臂的所述速度低于操作前进行切换，根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息，对所述机器人手臂的所述动作进行控制的情况下，人直接把持所述机器人手臂来操作所述机器人手臂时，以通过所述矫正方法设定部所设定的所述矫正方法切换的动作，对所述机器人手臂的所述动作进行控制。
8.根据权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备取得要矫正的参数的类别的矫正参数类别取得部，所述要矫正的参数的类别是在对所述动作信息进行矫正时，按方向的不同决定所述动作信息的所述力所涉及的信息的类别，在所述动作矫正部对所述动作信息数据库的所述动作信息进行矫正时，参考由所述矫正参数取得部取得的所述要矫正的参数的类别，所述动作矫正部仅对由所述要矫正的参数的类别决定的所述矫正参数进行矫正。
9.根据权利要求2所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备取得要矫正的参数的类别的矫正参数类别取得部，所述要矫正的参数的类别是在对所述动作信息进行矫正时，对构成所述动作信息的所述动作的模板信息的各参数的类别进行决定，在所述动作矫正部对所述动作信息数据库的所述动作信息进行矫正时，参考由所述矫正参数取得部取得的所述要矫正的参数的类别，所述动作矫正部仅对由所述要矫正的参数的类别决定的所述矫正参数进行矫正。
10.根据权利要求8 9中任意一项所述的机器人手臂的控制装置，其中， 还具备将所述动作信息和所述矫正参数的所述类别建立关联并作成的信息生成部。
11.根据权利要求8 9中任意一项所述的机器人手臂的控制装置，其中， 具有在所述动作矫正部进行动作矫正时显示所述矫正参数的显示部。
12.根据权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中， 还具备存储由所述动作矫正部矫正过的动作的动作存储部，所述动作存储部的存储开始时间，是在开始所述矫正后经过了某段时间之后开始的。
13.根据权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中，在所述机器人手臂的周边存在其他周边设备，所述机器人手臂的控制装置还具备取得作为所述周边设备所涉及的信息的周边设备信息的周边设备信息取得部，所述动作矫正部，在对所述动作信息进行矫正时，对所述周边设备进行控制。
14.根据权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备检测出施加给所述机器人手臂的所述人的力的力检测部，所述信息取得部对应于由所述力检测部检测出的所述人的力取得所述矫正动作信息。
15.根据权利要求3所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备检测出施加给所述机器人手臂的所述人的力的力检测部， 所述矫正方法设定部，在用所述动作矫正部进行了矫正之后，由所述力检测部检测出的所述人的力小于阈值时，设定以所述矫正过的动作进行动作、或者返回至所述矫正之前的动作的矫正方法，所述动作矫正部参考由所述矫正方法设定部设定的所述矫正方法，在由所述动作矫正部进行了矫正之后，当由所述力检测部检测出的所述人的力小于阈值时， 对是以所述矫正过的动作进行动作还是返回至所述矫正之前的动作进行切换，根据所述动作矫正部矫正的所述动作信息，对所述机器人手臂的所述动作进行控制而由所述动作矫正部进行了矫正之后，当由所述力检测部检测出的所述人的力小于阈值时， 以通过所述矫正方法设定部所设定的所述矫正方法切换后的动作对所述机器人手臂的所述动作进行控制。
16.根据权利要求8 9中任意一项所述的机器人手臂的控制装置，其中， 还具备检测出施加给所述机器人手臂的所述人的力的力检测部，所述动作矫正部，根据所述矫正参数的所述类别，对应于由所述力检测部检测出的所述人的力，按照约束所述机器人手臂的动作的方式对所述动作信息数据库的所述动作信息进行矫正。
17.根据权利要求14所述的机器人手臂的控制装置，其中， 还具备存储由所述动作矫正部矫正过的动作的动作存储部，所述动作存储部的所述存储开始时间，是在由所述力检测部检测出的所述人的力为某阈值以上时开始。
18.根据权利要求14所述的机器人手臂的控制装置，其中， 所述动作信息取得部取得多个所述动作信息，进而还具备动作选择部，所述动作选择部从由所述动作信息取得部取得的所述多个动作信息中，对应于由所述力检测部检测出的所述人的力，选择动作信息， 所述动作矫正部对由所述动作选择部选择的所述动作信息进行矫正。
19.根据权利要求14所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述矫正方法设定部，对应于由所述力检测部检测出的人的力，决定是对所述动作信息进行矫正还是不矫正的切换。
20.一种机器人，其中，具备 所述机器人手臂、和对所述机器人手臂进行控制的权利要求1、3 9、17 19中任意一项所述的机器人手臂的控制装置。
21.一种用于执行包括由机器人手臂所进行的多个动作的作业而对所述机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制方法，其中，包括一边以从动作信息数据库取得的动作信息的力按压对象物一边通过力控制部进行控制，所述动作信息数据库将与所述动作对应的、由所述机器人手臂施加给对象物的力以时间序列作为动作信息而存储；通过矫正方法设定部设定所述动作信息的矫正的有无；通过控制参数管理部切换如下所述的模式，即，(i)在通过所述矫正方法设定部将所述动作信息的矫正设为无的情况下，根据在所述动作信息数据库中预先存储的动作信息，自动地对所述机器人手臂进行力控制的力混合阻抗控制模式，( )在通过所述矫正方法设定部将所述动作信息的矫正设为有的情况下，人保持所述机器人手臂而可对所述机器人手臂示教力的高刚性位置控制模式；通过信息取得部，在所述高刚性位置控制模式中，取得所述人保持所述机器人手臂施加力而对所述机器人手臂的所述动作进行矫正时的所述机器人手臂施加的力所涉及的矫正动作信息；对应于由所述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，通过动作矫正部对所述动作信息进行矫正；所述动作信息数据库具有作为所述动作信息对力的方向进行确定的矫正参数标志， 所述控制参数管理部，在以所述力混合阻抗控制模式自动对所述机器人手臂进行力控制的中途，切换成所述高刚性位置控制模式之后，所述信息取得部对于通过所述矫正参数标志而确定的力的方向，取得所述人对所述机器人手臂的所述矫正动作信息，所述动作矫正部对应于所述矫正动作信息对所述动作信息进行矫正，所述力控制部根据所述矫正过的动作信息，进行所述机器人手臂的力控制。
22.一种用于执行包括由机器人手臂所进行的多个动作的作业而对所述机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制程序，用于使计算机执行如下的步骤，即一边以从动作信息数据库取得的动作信息的力按压对象物一边通过力控制部进行控制，所述动作信息数据库将与所述动作对应的、由所述机器人手臂施加给对象物的力以时间序列作为动作信息而存储；通过矫正方法设定部设定所述动作信息的矫正的有无；通过控制参数管理部切换如下所述的模式，即，(i)在通过所述矫正方法设定部将所述动作信息的矫正设为无的情况下，根据在所述动作信息数据库中预先存储的动作信息，自动地对所述机器人手臂进行力控制的力混合阻抗控制模式，( )在通过所述矫正方法设定部将所述动作信息的矫正设为有的情况下，人保持所述机器人手臂而可对所述机器人手臂示教力的高刚性位置控制模式；通过信息取得部，在所述高刚性位置控制模式中，取得所述人保持所述机器人手臂施加力而对所述机器人手臂的所述动作进行矫正时的所述机器人手臂施加的力所涉及的矫正动作信息；对应于由所述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，通过动作矫正部对所述动作信息进行矫正；所述动作信息数据库具有作为所述动作信息对力的方向进行确定的矫正参数标志， 所述控制参数管理部，在以所述力混合阻抗控制模式自动对所述机器人手臂进行力控制的中途，切换成所述高刚性位置控制模式之后，所述信息取得部对于通过所述矫正参数标志而确定的力的方向，取得所述人对所述机器人手臂的所述矫正动作信息，所述动作矫正部对应于所述矫正动作信息对所述动作信息进行矫正，所述力控制部根据所述矫正过的动作信息，进行所述机器人手臂的力控制。
23. 一种用于执行包括由机器人手臂所进行的多个动作的作业而对所述机器人手臂的动作进行控制的集成电子电路，其中，具备力控制部，其一边以从动作信息数据库取得的动作信息的力按压对象物一边进行控制，所述动作信息数据库将与所述动作对应的、由所述机器人手臂施加给对象物的力以时间序列作为动作信息而存储；矫正方法设定部，其设定所述动作信息的矫正的有无；控制参数管理部，其切换如下所述的模式，即，(i)在通过所述矫正方法设定部将所述动作信息的矫正设为无的情况下，根据在所述动作信息数据库中预先存储的动作信息，自动地对所述机器人手臂进行力控制的力混合阻抗控制模式，( )在通过所述矫正方法设定部将所述动作信息的矫正设为有的情况下，人保持所述机器人手臂而可对所述机器人手臂示教力的高刚性位置控制模式；信息取得部，其在所述高刚性位置控制模式中，取得所述人保持所述机器人手臂施加力而对所述机器人手臂的所述动作进行矫正时的所述机器人手臂施加的力所涉及的矫正动作信息；和动作矫正部，其对应于由所述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息，对所述动作信息进行矫正；所述动作信息数据库具有作为所述动作信息对力的方向进行确定的矫正参数标志， 所述控制参数管理部，在以所述力混合阻抗控制模式自动对所述机器人手臂进行力控制的中途，切换成所述高刚性位置控制模式之后，所述信息取得部对于通过所述矫正参数标志而确定的力的方向，取得所述人对所述机器人手臂的所述矫正动作信息，所述动作矫正部对应于所述矫正动作信息对所述动作信息进行矫正，所述力控制部根据所述矫正过的动作信息，进行所述机器人手臂的力控制。
全文摘要
本发明提供一种机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂的控制程序、及机器人手臂控制用集成电子电路，这种机器人手臂(5)的控制装置(70)，具备存储有机器人手臂的动作所涉及的信息的动作信息数据库(17)、对人(4)的力进行检测的力检测部(53)、和对应于人力对动作信息数据库的动作信息进行矫正的动作矫正部(20)。
文档编号B25J9/22GK102152313SQ20111004827
公开日2011年8月17日 申请日期2009年2月24日 优先权日2008年2月28日
发明者冈崎安直, 津坂优子 申请人:松下电器产业株式会社