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集成电子电路的制作方法

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集成电子电路的制作方法
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、机器人手臂的程序以及集成电子电路。
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1 特开昭59-157715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，在对已示教的运动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。另外，家庭环境时时刻刻在变化，难以在示教时预测全部的环境变动，另外，即便 可以搭载大量的传感器进行检测，但在检测精度不是100%的情况下，会有发生错误工作的 情况。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，在工业机器人中，明确分成对机器人的动作进行示教的示教作业和机器人 实际作业的正式作业，但在家庭用机器人中，为了使家庭中的外行进行操作，难以区分成示 教作业和正式作业进行操作，比较麻烦(参照专利文献1)。因此，对于动作中的机器人，人进行状况的辨识，每次都将其传达给机器人，由此 可以在未意识到示教的情况下进行操作，另外，即便在示教时发生不属于预期的环境变动 的情况下，每次都可以通过人来示教以使机器人进行动作。但是，就该方法而言，为了在机器人动作中由人来操作而进行动作矫正，所以与以 往的停止时的示教相比，存在如下的课题从人输入的动作参数发生变动，无法顺利进行动 作矫正。例如，在动作中的速度快的情况下，就在人进行的动作矫正而言，特别是在操作开 始时及操作结束时，人的手指，也包括该抖动在内进行矫正，无法顺利进行动作矫正。进而， 由于在动作中可以由人进行矫正，所以即便是人不慎碰撞的情况等发生错误而瞬时施加大 量的力的区间，也会被矫正，无法准确进行矫正。另外，在想仅对施加给作业对象的力进行矫正的情况下，同时位置或速度等也发生错误而进行矫正，无法准确进行动作矫正。另外， 也将人的动作引向机器人手臂的动作的加速或减速方向，人无法准确矫正。进而，在作为 反复动作进行矫正的情况下，根据人的力的施加情形，反复动作发生变动，无法进行准确矫 正。另外，在人未详细理解机器人手臂的可动范围等特性的情况下，为了进行操作，在可动 范围附近无法进行人所希望的动作矫正。另外，在高龄者或有障碍者、儿童等进行操作的情 况下，想要对作业对象施加的力不足时，无法准确矫正。同样地，在想要使机器人手臂高速 动作的情况下，人无法以该速度操作时，无法准确矫正。

发明内容
本发明就是针对这样的课题而做出的，其目的在于提供可以实现即便有无法预测 的环境变动作业者也能在短时间内简单地进行机器人的示教的机器人控制的、机器人手臂 的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂的控制程序以及集成电子电路。为了实现上述目的，本发明如下所示构成。根据本发明的第一方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制而基于上述机器 人手臂进行作业的机器人手臂的控制装置，其特征在于，具备动作信息取得部，其取得与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度 和力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息；动作矫正信息取得部，其取得上述动作信息的与利用上述机器人手臂的矫正方法 有关的动作矫正信息；变更条件设定部，在使上述机器人手臂根据上述动作信息进行动作的同时，在上 述机器人手臂的动作过程中，上述人的力被施加给上述机器人手臂，由此将按照上述机器 人手臂无法通过上述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式切换成上述机器 人手臂的动作可以通过上述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加给上述机器人手 臂的上述人的力、动作中的上述机器人手臂的上述动作信息和上述动作矫正信息，设定通 过上述人的操作来变更上述机器人手臂的动作时的变更条件；和动作矫正部，其在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件需要进行矫 正的情况下，对由上述动作信息取得部取得的上述机器人手臂的位置、姿势和速度和力当 中的至少1个以上的上述动作信息进行矫正；根据通过上述动作矫正部矫正后的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作 进行控制。根据本发明的第二十二方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制而基于上述 机器人手臂进行作业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动作信息取得部，取得与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速 度和力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息；通过动作矫正信息取得部，取得上述动作信息的与利用上述机器人手臂的矫正方 法有关的动作矫正信息；在使上述机器人手臂根据上述动作信息进行动作的同时，在上述机器人手臂的动 作过程中，上述人的力被施加给上述机器人手臂，由此将按照上述机器人手臂无法通过上 述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式切换成上述机器人手臂的动作可以通过上述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加给上述机器人手臂的上述人的力、动 作中的上述机器人手臂的上述动作信息、和上述动作矫正信息，由变更条件设定部设定通 过上述人的操作来变更上述机器人手臂的动作时的变更条件；在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件需要进行矫正的情况下，通 过动作矫正部，对由上述动作信息取得部取得的上述机器人手臂的位置、姿势和速度和力 当中的至少1个以上的上述动作信息进行矫正；根据通过上述动作矫正部矫正后的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作 进行控制。根据本发明的第二十三方式，提供一种机器人，其具有上述机器人手臂、和对上述机器人手臂的上述动作进行控制的第一 二十一中任意一个方式记载的 机器人手臂的控制装置。根据本发明的第二十四方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制而基于上述 机器人手臂进行作业的机器人手臂的控制程序，用于使计算机执行如下的步骤，即通过动作信息取得部，取得与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速 度和力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息的步骤；通过动作矫正信息取得部，取得上述动作信息的与利用上述机器人手臂的矫正方 法有关的动作矫正信息的步骤；通过变更条件设定部设定变更条件的步骤，即在使上述机器人手臂根据上述动作 信息进行动作的同时，在上述机器人手臂的动作过程中，上述人的力被施加给上述机器人 手臂，由此将按照上述机器人手臂无法通过上述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的 控制模式切换成上述机器人手臂的动作可以通过上述人的操作来矫正的控制模式，然后， 根据施加给上述机器人手臂的上述人的力、动作中的上述机器人手臂的上述动作信息、和 上述动作矫正信息，由变更条件设定部设定通过上述人的操作来变更上述机器人手臂的动 作时的变更条件；在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件需要进行矫正的情况下，对 由上述动作信息取得部取得的上述机器人手臂的位置、姿势和速度和力当中的至少1个以 上的上述动作信息进行矫正的步骤；和根据通过上述动作矫正部矫正后的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作 进行控制的步骤。根据本发明的第二十五方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制而基于上述 机器人手臂进行作业的控制机器人手臂的集成电子电路，其特征在于，通过动作信息取得部，取得与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速 度和力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息；通过动作矫正信息取得部，取得上述动作信息的与利用上述机器人手臂的矫正方 法有关的动作矫正信息；在使上述机器人手臂根据上述动作信息进行动作的同时，在上述机器人手臂的动 作过程中，上述人的力被施加给上述机器人手臂，由此将按照上述机器人手臂无法通过上 述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式切换成上述机器人手臂的动作可以通过上述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加给上述机器人手臂的上述人的力、动 作中的上述机器人手臂的上述动作信息、和上述动作矫正信息，由变更条件设定部设定通 过上述人的操作来变更上述机器人手臂的动作时的变更条件；在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件需要进行矫正的情况下，通 过动作矫正部，对由上述动作信息取得部取得的上述机器人手臂的位置、姿势和速度和力 当中的至少1个以上的上述动作信息进行矫正；根据通过上述动作矫正部矫正后的上述动作信息，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，通过具有动作信息取得部、动作矫正信息取得部、变更条件设定部和动作矫正部， 可以使动作信息中记述的机器人手臂的动作，对应于人的力和动作矫正信息进行能够简单 矫正动作的机器人手臂的动作控制。进而，考虑了由人输入的动作参数的变动后的动作矫 正成为可能。另外，根据本发明的机器人手臂的控制方法、机器人手臂的控制程序及集成电子 电路，可以使动作信息中记述的机器人手臂的动作，在考虑了由人输入的动作参数的变动 后进行能够简单矫正动作的机器人手臂的动作控制。


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是表示本发明的第一实施方式中的机器人控制装置的简要构成的图；图2是表示构成本发明的第一实施方式中的机器人系统的上述控制装置和作为 控制对象的机器人手臂的详细构成的图；图3是表示本发明的上述第一实施方式中上述控制装置的控制部的构成的框图；图4A是对上述第一实施方式中上述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4B是对上述第一实施方式中上述控制装置的动作信息数据库的其它动作信息 的一览表进行说明的图；图5是对上述第一实施方式中上述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6是对涉及上述第一实施方式中上述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7是表示本发明的上述第一实施方式中机器人手臂的控制装置的操作状态的 图；图8A是表示本发明的上述第一实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作的 图；图8B是表示本发明的上述第一实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作及 人的操作状态的图8C是表示本发明的上述第一实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作的 图；图9是表示本发明的上述第一实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作的 图；图10是表示本发明的上述第一实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作的 图；图11是表示本发明的上述第一实施方式中上述控制装置的控制部的动作步骤的 流程图；图12A是对上述第一实施方式中上述控制装置的动作矫正信息数据库的动作矫 正信息的一览表进行说明的图；图12B是对上述第一实施方式中上述控制装置的动作矫正信息数据库的动作矫 正信息的一览表进行说明的图；图12A是对上述第一实施方式中上述控制装置的动作矫正信息数据库的动作矫 正信息的一览表进行说明的图；图12B是对上述第一实施方式中上述控制装置的动作矫正信息数据库的动作矫 正信息的一览表进行说明的图；图13是对本发明的上述第一实施方式中上述机器人手臂的动作信息的一览表进 行说明的图；图14是表示本发明的上述第一实施方式中上述控制装置的变更条件设定部、动 作矫正部、动作指令部、动作存储部、动作信息数据库、动作矫正信息数据库和控制参数管 理部的动作步骤的流程图；图15A是对通过本发明的第二实施方式中的机器人手臂的控制装置的机器人手 臂的动作信息的一览表进行说明的图；图15B是对通过本发明的上述第二实施方式中上述机器人手臂的控制装置的上 述机器人手臂的动作信息进行说明的图；图16是对本发明的上述第二实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作矫正信 息数据库的动作矫正信息的一览表进行说明的图；图17A是对本发明的第三实施方式中的机器人手臂的控制装置的机器人手臂的 动作信息的一览表进行说明的图；图17B是对本发明的第三实施方式中的机器人手臂的控制装置的机器人手臂的 动作信息进行说明的图；图17C是对本发明的第三实施方式中的机器人手臂的控制装置的机器人手臂的 动作信息进行说明的图；图18是对本发明的上述第三实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作矫正 信息数据库的动作矫正信息的一览表进行说明的图；图19是表示构成本发明的第四实施方式中的机器人系统的上述控制装置和作为 控制对象的上述机器人手臂的详细构成的图；图20是对本发明的第四实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作矫正信息数 据库的动作矫正信息的一览表进行说明的图21是对本发明的上述第四实施方式的上述控制装置中机器人手臂的动作信息 的一览表进行说明的图；图22是对本发明的第五实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作矫正信息数 据库的动作矫正信息的一览表进行说明的图；图23A是对本发明的上述第五实施方式的上述控制装置中机器人手臂的动作信 息的一览表进行说明的图；图2 是对本发明的上述第五实施方式的上述控制装置中机器人手臂的动作信 息进行说明的图；图23C是对本发明的上述第五实施方式的上述控制装置中机器人手臂的动作信 息进行说明的图；图23D是对本发明的上述第五实施方式的上述控制装置中机器人手臂的动作信 息进行说明的图；图23E是对本发明的上述第五实施方式的上述控制装置中机器人手臂的动作信 息进行说明的图；图M是对本发明的第六实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作矫正信息数 据库的动作矫正信息的一览表进行说明的图；图25A是对本发明的上述第六实施方式的上述控制装置中机器人手臂的动作信 息的一览表进行说明的图；图25B是对本发明的上述第六实施方式的上述控制装置中机器人手臂的动作信 息进行说明的图；图25C是对本发明的上述第六实施方式的上述控制装置中机器人手臂的动作信 息进行说明的图；图2队是表示本发明的第八实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作的图；图26B是表示本发明的上述第八实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作 的图；图27A是表示本发明的上述第八实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作 及人的操作状态的图；图27B是表示本发明的上述第八实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作 及人的操作状态的图；图观是对动作矫正信息数据库的动作矫正信息的一览表进行说明的图；图四是对上述第八实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作矫正信息数据 库的动作矫正信息的一览表进行说明的图；图30是表示本发明的上述第八实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作的 图；图31是表示本发明的构成第七实施方式中的机器人系统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32A是表示本发明的第九实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作及人的 操作状态的图；图32B是表示本发明的上述第九实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作及人的操作状态的图；图32C是表示本发明的上述第九实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作 及人的操作状态的图；图33是对上述第九实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作矫正信息数据 库的动作矫正信息的一览表进行说明的图；图34是对本发明的上述第九实施方式中上述机器人手臂的控制装置的机器人手 臂的动作信息的一览表进行说明的图；图35是对本发明的上述第八实施方式的上述控制装置中的辅助值算出部的辅助 值的一览表进行说明的图；图36是对本发明的上述第九实施方式的上述机器人手臂的控制装置中的辅助值 算出部的辅助值的一览表进行说明的图；图37是对上述第九实施方式中上述机器人手臂的控制装置的动作矫正信息数据 库的动作矫正信息的一览表进行说明的图；图38A是对本发明的上述第七实施方式中的机器人手臂的可动范围涉及的信息 进行说明的图；图38B是对本发明的上述第七实施方式中上述机器人手臂的可动范围涉及的信 息进行说明的图；图39是对本发明的上述第七实施方式的上述控制装置中上述机器人手臂的操作 历史信息数据库的动作信息的一览表进行说明的图；图40是对上述第七实施方式的上述控制装置中上述机器人手臂的可动范围涉及 的信息进行说明的图；图41是对上述第七实施方式的上述控制装置中上述机器人手臂的可动范围涉及 的信息进行说明的图；图42是表示构成本发明的第十实施方式中的机器人系统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43A是对上述第十实施方式的上述控制装置的动作矫正信息数据库的矫正历 史信息的一览表进行说明的图；图4 是对上述第十实施方式的上述控制装置的动作矫正信息数据库的矫正历 史信息的一览表进行说明的图；图44是表示构成本发明的上述第十实施方式中上述机器人系统的显示部的图；图45A是本发明的上述第一实施方式中上述控制装置的机器人手臂中的坐标系 所涉及的图；图45B是本发明的上述第一实施方式中上述控制装置的机器人手臂中的坐标系 所涉及的图；图45C是本发明的上述第一实施方式中上述控制装置的机器人手臂中的坐标系 所涉及的图；图46是表示本发明的第十一实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作矫正部 中的各矫正方法的适用顺序的流程图。
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。根据本发明的第一方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制而进行基于上述 机器人手臂的作业的机器人手臂的控制装置，其特征在于，具备动作信息取得部，其取得与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势、速度 和力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息；动作矫正信息取得部，其取得上述动作信息的与利用上述机器人手臂的矫正方法 有关的动作矫正信息；变更条件设定部，在使上述机器人手臂根据上述动作信息进行动作的同时，在上 述机器人手臂的动作过程中，上述人的力被施加给上述机器人手臂，由此将按照上述机器 人手臂无法通过上述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式切换成上述机器 人手臂的动作可以通过上述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加给上述机器人手 臂的上述人的力、动作中的上述机器人手臂的上述动作信息、和上述动作矫正信息，设定通 过上述人的操作来变更上述机器人手臂的动作时的变更条件；和动作矫正部，其在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进行 矫正的情况下，对由上述动作信息取得部取得的上述机器人手臂的位置、姿势、速度和力当 中的至少1个以上的上述动作信息进行矫正；根据通过上述动作矫正部矫正后的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作 进行控制。根据本发明的第二方式，提供一种第一方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述动作矫正信息取得部，取得按照将针对上述人对上述机器人手臂的操作的上 述动作信息当中的一部分区间删除而进行矫正的方式记述的矫正方法所涉及的动作矫正 fn息ο根据本发明的第三方式，提供一种第一方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述动作矫正信息取得部，取得按照辅助上述机器人手臂的位置或速度或施加给 上述机器人手臂的力当中的至少1个以上的值而将针对人对上述机器人手臂的操作的上 述动作信息当中的一部分区间加以矫正的方式记述的矫正方法所涉及的动作矫正信息。本发明的第四方式，提供一种第一 三方式中任一方式记载的机器人手臂的控制 装置，其中，还具备对从外部施加给上述机器人手臂的力进行检测的力检测部，由上述动作信息取得部取得的上述动作信息，是对应于上述机器人手臂进行的上 述动作，各时间的、上述机器人手臂的手指的位置信息、上述机器人手臂的姿势信息、上述 机器人手臂的速度信息、施加给上述机器人手臂的手指的力的信息当中的至少1个信息，通过上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需 要进行矫正的情况下且在上述机器人手臂的动作过程中，对应于由上述力检测部检测出的 上述人的力和上述动作矫正信息，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行矫正 时，对应于上述机器人手臂所进行的上述动作，使用各时间的上述位置信息或上述姿势信息或上述速度信息或上述力的信息当中的至少1个以上的信息，对由上述动作信息取得部 取得的上述动作信息进行矫正。根据本发明的第五方式，提供一种第三方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给上述机器人手臂的力进行检测的力检测部，由上述动作信息取得部取得的上述动作矫正信息，是关于针对上述人的操作的上 述动作信息的轨迹检测具有周期性的区间而进行矫正的周期性矫正方法、和在检测出是否 辅助上述机器人手臂的位置或速度或施加给上述机器人手臂的力当中的至少1个以上的 值而对上述人在矫正过程中的动作相关的一部分区间进行矫正之后来矫正的辅助矫正方 法当中的至少1个信息，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在上述机器人手臂的动作过程中，对应于由上述力检测部检测出的上述 人的力、上述周期性矫正方法、上述辅助矫正方法当中的至少1个信息，对由上述动作信息 取得部取得的上述动作信息进行矫正。根据本发明的第六方式，提供一种第二方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给上述机器人手臂的力进行检测的力检测部，由上述动作矫正信息取得部取得的上述动作矫正信息，是将上述人开始操作上述 机器人手臂后经过了某时间的区间、和上述人即将结束上述机器人手臂的操作之前的区间 当中的至少1个区间删除而进行矫正的矫正方法，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在上述机器人手臂的动作过程中，通过由上述力检测部检测出的上述人 的力、和将下述(I)及(II)的至少1个区间删除而进行矫正的矫正方法，对由上述动作信 息取得部取得的上述动作信息进行矫正，上述(I)或(II)的区间长度根据上述机器人手臂 的速度来决定，(I)上述人开始操作上述机器人手臂后经过了某时间的区间、和(II)上述人即将结束上述机器人手臂的操作之前的区间。根据本发明的第七方式，提供一种第二方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给上述机器人手臂的力进行检测的力检测部，上述动作矫正信息是将上述人的力为力用的阈值以上且时间用的阈值以上的时 间所持续的区间以外删除而进行矫正的矫正方法，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在上述机器人手臂的上述动作过程中，通过由上述力检测部检测出的上 述人的力和下述矫正方法，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行矫正，所述 矫正方法是在上述人的力为上述力用的阈值以上时上述时间用的阈值以上的时间所持续 的区间以外删除而进行矫正的矫正方法。根据本发明的第八方式，提供一种第一方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给上述机器人手臂的力进行检测的力检测部，上述动作矫正信息是在时间用的阈值以下的时间内上述人的力为力用的阈值以 上的情况下，对该时间内的操作区间加以删除而进行矫正的矫正方法，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进行矫正的情况下且在上述机器人手臂的上述动作过程中，通过由上述力检测部检测出的上 述人的力和下述矫正方法，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行矫正，所述 矫正方法是在上述时间用的阈值以下的时间内上述人的力为上述力用的阈值以上的情况 下，对该时间内的操作区间加以删除而进行矫正的矫正方法。根据本发明的第九方式，提供一种第二方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给上述机器人手臂的力进行检测的力检测部、和决定由上述动作信息取得部取得的上述动作信息当中成为矫正对象的参数的类 别的矫正方法类别决定部，上述动作矫正信息是删除由上述矫正方法类别决定部决定的类别以外的参数而 进行矫正的矫正方法，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在上述机器人手臂的上述动作过程中，通过由上述力检测部检测出的上 述人的力、和将由上述矫正方法类别决定部决定的类别以外的参数删除而进行矫正的矫正 方法，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行矫正。根据本发明的第十方式，提供一种第五方式记载的机器人手臂的控制装置，其中，上述周期性矫正方法，是关于上述机器人手臂的位置或姿势或速度或力的信息当 中的任意1个以上的信息，对有偏倚的区间矫正成使上述偏倚消除的矫正方法，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在上述机器人手臂的上述动作过程中，通过由上述力检测部检测出的上 述人的力和下述矫正方法，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行矫正，所述 矫正方法是关于上述机器人手臂的位置或姿势或速度或力的信息，对于有偏倚的区间进行 上述机器人手臂的位置及姿势的信息的矫正以使上述偏倚消失的矫正方法。根据本发明的第十一方式，提供一种第五方式记载的机器人手臂的控制装置，其 中，上述周期性矫正方法，是在关于上述机器人手臂的位置或姿势或速度或力的信息 周期性反复的区间，按照将上述各反复区间的上述机器人手臂的位置或姿势或速度或力的 信息平均化的方式进行矫正的矫正方法，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在上述机器人手臂的上述动作过程中，通过由上述力检测部检测出的上 述人的力和下述矫正方法，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行矫正，所述 矫正方法是在关于上述机器人手臂的位置或姿势或速度或力的信息规则性反复的区间，按 照将上述各反复区间的上述机器人手臂的位置及姿势的信息平均化的方式进行矫正的矫 正方法。根据本发明的第十二方式，提供一种第五方式记载的机器人手臂的控制装置，其 中，上述辅助矫正方法，是上述人在操作持续次数为对上述机器人手臂的操作次数的 下限阈值以上且上限阈值以下、且在上述人操作前后的上述动作信息的位置或姿势或速度 或力所涉及的信息的任意1个以上的信息中该值的操作前后的差为阈值以上时，对上述动 作信息进行矫正的矫正方法，
上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在上述机器人手臂的上述动作过程中，通过由上述力检测部检测出的上 述人的力和下述矫正方法，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行矫正，所述 矫正方法是上述人在操作持续次数为上述下限阈值以上且上述上限阈值以下、且在上述人 操作前后的上述动作信息的位置或姿势或速度或力所涉及的信息的任意1个以上的信息 中该值的操作前后的差为阈值以上时，对上述已发生变化的动作信息进行矫正的矫正方 法。根据本发明的第十三方式，提供一种第十二方式记载的机器人手臂的控制装置， 其中，上述辅助矫正方法，是上述人在操作持续次数为上述下限阈值以上且上述上限阈 值以下，且在上述机器人手臂的手指的位置信息从上述人进行操作前发生变化，且已发生 变化的上述位置信息在上述机器人手臂的可动范围外时的次数为可动范围用的阈值以上 时，对上述位置信息进行矫正以使其在上述机器人手臂的可动范围内的矫正方法，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下，通过下述矫正方法，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行 矫正，所述矫正方法是上述人在操作持续次数为上述下限阈值以上且上述上限阈值以下， 且上述机器人手臂的手指的位置信息从操作前发生变化，且已发生变化的上述位置信息在 上述机器人手臂的可动范围外时的次数为上述可动范围用的阈值以上时，对上述位置信息 进行矫正以使其在上述可动范围内的矫正方法。根据本发明的第十四方式，提供一种第十二方式记载的机器人手臂的控制装置， 其中，上述力检测部检测出施加给上述机器人手臂的手指的力信息，上述辅助矫正方法，是上述人在持续次数为上述下限阈值以上且上述上限阈值以 下的操作，且施加给上述机器人手臂的上述手指的上述力信息，与操作前相比在操作后增 加力信息用的阈值以上时，按照增加上述力信息的方式进行矫正的矫正方法，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在上述机器人手臂的上述动作过程中，通过由上述力检测部检测出的上 述人的力和下述矫正方法，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行矫正，所述 矫正方法是上述人在持续次数为上述下限阈值以上且上述上限阈值以下的操作，且施加给 上述机器人手臂的手指的力信息，与操作前相比在操作后增加上述力信息用的阈值以上 时，按照增加上述力信息的方式进行矫正的矫正方法。根据本发明的第十五方式，提供一种第十二方式记载的机器人手臂的控制装置， 其中，上述辅助矫正方法，是上述人在持续次数为上述下限阈值以上且上述上限阈值以 下的操作，且上述机器人手臂的手指的速度信息与操作前相比在操作后增加速度用的阈值 以上时，按照增加上述速度信息的方式进行矫正的矫正方法，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在上述机器人手臂的上述动作过程中，通过由上述力检测部检测出的上 述人的力和下述矫正方法，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进行矫正，所述矫正方法是上述人在持续次数为上述下限阈值以上且上述上限阈值以下的操作，且上述机 器人手臂的手指的速度信息与操作前相比在操作后增加上述速度用的阈值以上时，按照增 加上述速度信息的方式进行矫正的矫正方法。根据本发明的第十六方式，提供一种第十二方式记载的机器人手臂的控制装置， 其中，还具备算出用于对上述动作信息取得部所取得的上述动作信息进行矫正的值的 辅助值算出部，上述辅助值算出部，对应于上述人操作上述机器人手臂的次数算出上述值。根据本发明的第十七方式，提供一种第一 三方式中任一方式记载的机器人手臂 的控制装置，其中，还具备对从外部施加给上述机器人手臂的力进行检测的力检测部，上述人在持续次数为针对上述机器人手臂的操作次数的下限阈值以上的操作的 情况下，仅用上述力检测部检测出的上述人的力对由上述动作信息取得部取得的上述动作 信息进行矫正。根据本发明的第十八方式，提供一种第一 三方式中任一方式记载的机器人手臂 的控制装置，其中，还具备对从外部施加给上述机器人手臂的力进行检测的力检测部，上述动作矫正部，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下，根据上述动作信息，按照上述机器人手臂的关节部的旋转轴的不同方向 设定下述3种即(I)、(II)、(III)的控制模式当中的至少1个以上的控制模式，同时在正对 上述旋转轴的方向的至少1个方向设定上述(III)的控制模式而使上述机器人手臂进行动 作期间，关于被设定了上述(III)的控制模式的方向，在上述人操作时，在上述机器人手臂 的动作过程中，切换成上述机器人手臂未通过上述人的操作进行移动的控制模式，对使上 述动作信息取得部所取得的上述动作信息当中上述被指定的力发挥作用而进行动作时的 上述力进行矫正，所述的控制模式为(I)对应于在上述机器人手臂进行动作的过程中由上述力检测部检测出且施加给 上述机器人手臂的力，上述机器人手臂进行工作的混合阻抗控制模式，(II)对应于由上述力检测部检测出且由上述人对在停止的上述机器人手臂施加 的力，上述机器人手臂进行工作的阻抗控制模式，进而(III)使已指定的力发挥作用而进行动作的力控制模式。根据本发明的第十九方式，提供一种第一 三方式中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，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下，根据上述动作信息，按照上述机器人手臂的关节部的旋转轴的不同方向 设定下述3种即(I)、(II)、(III)的控制模式当中的至少1个以上的控制模式，同时在正对 上述旋转轴的方向的至少1个方向设定上述(II)的控制模式而使上述机器人手臂进行动 作期间，关于被设定了上述(I)或(II)的控制模式的方向，在上述人操作时，对应于上述动 作矫正信息，切换成上述混合阻抗控制，对由上述动作信息取得部取得的上述动作信息进 行矫正，所述的控制模式为
(I)对应于在上述机器人手臂进行动作的过程中由上述力检测部检测出且施加给 上述机器人手臂的力，上述机器人手臂进行工作的混合阻抗控制模式，(II)对应于由上述力检测部检测出且由上述人对在停止的上述机器人手臂施加 的力，上述机器人手臂进行工作的阻抗控制模式，进而(III)使已指定的力发挥作用而进行动作的力控制模式。根据本发明的第二十方式，提供一种第一 三方式中任一方式记载的机器人手臂 的控制装置，其中，还具备显示部，其根据与上述动作矫正部的矫正时适用的上述动作矫正信息的历 史所涉及的信息，显示针对上述人的操作的建议所涉及的信息。根据本发明的第二十一方式，提供一种第一 三方式中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，在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进 行矫正的情况下，通过按照将针对上述人对机器人手臂的操作的上述动作信息当中的一部 分区间加以删除而进行矫正的方式记述的矫正方法，在对上述动作信息取得部所取得的上 述动作信息进行了矫正之后，辅助针对上述人对上述机器人手臂的操作的上述动作信息当 中的一部分区间而进行矫正。根据本发明的第二十二方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制而进行基于 上述机器人手臂的作业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动作信息取得部，取得与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势、速 度和力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息；通过动作矫正信息取得部，取得上述动作信息的与利用上述机器人手臂的矫正方 法有关的动作矫正信息；在使上述机器人手臂根据上述动作信息进行动作的同时，在上述机器人手臂的动 作过程中，上述人的力被施加给上述机器人手臂，由此将按照上述机器人手臂无法通过上 述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式切换成上述机器人手臂的动作可以 通过上述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加给上述机器人手臂的上述人的力、动 作中的上述机器人手臂的上述动作信息、和上述动作矫正信息，由变更条件设定部设定通 过上述人的操作来变更上述机器人手臂的动作时的变更条件；在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进行矫正的情况下， 通过动作矫正部，对由上述动作信息取得部所取得的上述机器人手臂的位置、姿势、速度和 力当中的至少1个以上的上述动作信息进行矫正；根据通过上述动作矫正部矫正后的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作 进行控制。根据本发明的第二十三方式，提供一种机器人，其具有上述机器人手臂、和对上述机器人手臂的上述动作进行控制的第一 二十一方式中的任一方式记载 的机器人手臂的控制装置。根据本发明的第二十四方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制而进行基于 上述机器人手臂的作业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
通过动作信息取得部，取得与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势、速 度和力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息的步骤；通过动作矫正信息取得部，取得上述动作信息的与利用上述机器人手臂的矫正方 法有关的动作矫正信息的步骤；通过变更条件设定部设定变更条件的步骤，即在使上述机器人手臂根据上述动作 信息进行动作的同时，在上述机器人手臂的动作过程中，上述人的力被施加给上述机器人 手臂，由此将按照上述机器人手臂无法通过上述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的 控制模式切换成上述机器人手臂的动作可以通过上述人的操作来矫正的控制模式，然后， 根据施加给上述机器人手臂的上述人的力、动作中的上述机器人手臂的上述动作信息、和 上述动作矫正信息，由变更条件设定部设定通过上述人的操作来变更上述机器人手臂的动 作时的变更条件；在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进行矫正的情况下， 对由上述动作信息取得部取得的上述机器人手臂的位置、姿势、速度和力当中的至少1个 以上的上述动作信息进行矫正的步骤；和根据通过上述动作矫正部矫正后的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作 进行控制的步骤。根据本发明的第二十五方式，提供一种对机器人手臂的动作进行控制而进行基于 上述机器人手臂的作业的控制机器人手臂的集成电子电路，其特征在于，通过动作信息取得部，取得与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势、速 度和力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息；通过动作矫正信息取得部，取得上述动作信息的与利用上述机器人手臂的矫正方 法有关的动作矫正信息；在使上述机器人手臂根据上述动作信息进行动作的同时，在上述机器人手臂的动 作过程中，上述人的力被施加给上述机器人手臂，由此将按照上述机器人手臂无法通过上 述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式切换成上述机器人手臂的动作可以 通过上述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加给上述机器人手臂的上述人的力、动 作中的上述机器人手臂的上述动作信息、和上述动作矫正信息，由变更条件设定部设定通 过上述人的操作来变更上述机器人手臂的动作时的变更条件；在对应于由上述变更条件设定部设定的上述变更条件而需要进行矫正的情况下， 通过动作矫正部，对由上述动作信息取得部取得的上述机器人手臂的位置、姿势、速度和力 当中的至少1个以上的上述动作信息进行矫正；根据通过上述动作矫正部矫正后的上述动作信息，对上述机器人手臂的上述动作 进行控制。以下，使用附图详细说明本发明的实施方式。(第一实施方式)首先，对本发明的第一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及图2是表示本发明的第一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fe相对于在壁面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上沿着横向方向(例如水平方 向)移动。机器人系统1在家庭内由机器人手臂5和人4协作而进行作业，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91的作业等。作为 一例，图1是进行锅3的搅拌作业的机器人系统。首先，人4直接把持机器人系统1的机器人手臂5，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，使机器人手臂5沿着导轨8移动，例如将机器 人手臂5引导至锅等烹调器具3的附近。接着，人4向机器人系统1的机器人手臂5的前端的手部30，安装用于搅拌作业的 勺子等烹调器具9或用于擦拭清洁作业的海绵等清洁器具46 (参照图9)。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，人4通过使用数据输入IF26，向机器人手臂5输入 动作开始指令时，机器人手臂5进行工作，使预先选择的作业、即搅拌作业或擦拭清洁作业 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通过由手部30把持的勺子9在锅3中进行搅拌时，人4对 进行搅拌的食材的状态进行确认，人4直接把持机器人系统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，由此对机器人系统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，但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，但也可以为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。一机器人手臂一就该第一实施方式的机器人手臂5而言，作为一例，为由6自由度的多联杆机械手 构成的多关节机器人手臂。机器人手臂5具备手部30、在前端3 具有安装有手部30的 手腕部31的前臂联杆32、前端33a以能旋转的方式与前臂联杆32的基端32b连结的上臂 联杆33、和以能旋转的方式连结支承上臂联杆33的基端33b的台架部34。台架部34与能 移动的导轨8连结，但可以被固定在恒定位置。手腕部31具有第四关节部38、第五关节部 39、第六关节部40三个旋转轴，可以使手部30相对于前臂联杆32的相对姿势(朝向)发 生变化。即，在图2中，第四关节部38可以使手部30相对于手腕部31绕横轴(Ψ)的相对 姿势发生变化。第五关节部39可以使手部30相对于手腕部31绕与第四关节部38的横轴 正交的纵轴(Φ)的相对姿势发生变化。第六关节部40可以使手部30相对于手腕部31绕 与第四关节部38的横轴(V)及第五关节部39的纵轴(Φ)分别正交的横轴(θ )的相对 姿势发生变化。前臂联杆32的另一端，可以相对于上臂联杆33的前端，绕第三关节部37、 即绕与第四关节部38的横轴平行的横轴旋转。上臂联杆33的另一端可以相对于台架部34绕第二关节部36、即绕与第四关节部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，绕第一关节部35、即绕与第五关节部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自由度的多联杆机械手。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。该第一实施方式的电机43配设在 机器人手臂5的各关节部的内部。电机43被在构成各关节部的两个联杆构件中的一方的 联杆构件上具备的后述电机驱动器25进行驱动控制。在各关节部的一个联杆构件的关节 部上具备的电机43的旋转轴，与另一个联杆构件连结，使上述旋转轴正反旋转，由此可以 使另一个联杆构件相对于上述一个联杆构件绕各轴旋转。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是相对于手部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(手部30的位置)，将 从绝对坐标系41看到的手指坐标系42的姿势用滚动角(roll)、俯仰角(pitch)和偏航角 (yaw)来表现(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
权利要求
1.一种机器人手臂的控制装置，其对机器人手臂的动作进行控制而由所述机器人手臂 进行作业，其特征在于，具备动作信息取得部，其取得与所述动作对应的所述机器人手臂的位置、姿势、速度和力当 中的至少1个以上的时间系列的动作信息；动作矫正信息取得部，其取得所述动作信息的与利用所述机器人手臂的矫正方法有关 的动作矫正信息；变更条件设定部，在使所述机器人手臂根据所述动作信息进行动作的同时，在所述机 器人手臂的动作中，所述人的力被施加给所述机器人手臂，由此将按照所述机器人手臂无 法通过所述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式切换成所述机器人手臂的 动作可以通过所述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加给所述机器人手臂的所述 人的力、动作中的所述机器人手臂的所述动作信息和所述动作矫正信息，设定通过所述人 的操作来变更所述机器人手臂的动作时的变更条件；和动作矫正部，其在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫正 的情况下，对由所述动作信息取得部取得的所述机器人手臂的位置、姿势、速度和力当中的 至少1个以上的所述动作信息进行矫正；根据通过所述动作矫正部矫正后的所述动作信息，对所述机器人手臂的所述动作进行 控制。
2.如权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述动作矫正信息取得部，取得按照将所述人对所述机器人手臂进行操作的所述动作 信息当中的一部分区间删除而进行矫正的方式记述的矫正方法所涉及的动作矫正信息。
3.如权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述动作矫正信息取得部，取得按照对所述机器人手臂的位置或速度或施加给所述机 器人手臂的力当中的至少1个以上的值进行辅助而将所述人对所述机器人手臂进行操作 的所述动作信息当中的一部分区间加以矫正的方式记述的矫正方法所涉及的动作矫正信 肩、ο
4.如权利要求1 3中任意一项所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给所述机器人手臂的力进行检测的力检测部，由所述动作信息取得部取得的所述动作信息，是对应于所述机器人手臂进行的所述动 作，各个时间的所述机器人手臂的手指的位置信息、所述机器人手臂的姿势信息、所述机器 人手臂的速度信息和施加给所述机器人手臂的手指的力的信息当中的至少1个信息，通过所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进 行矫正的情况下且在所述机器人手臂的动作中，对应于由所述力检测部检测出的所述人的 力和所述动作矫正信息，对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正时，对应 于所述机器人手臂所进行的所述动作，使用各个时间的所述位置信息或所述姿势信息或所 述速度信息或所述力的信息当中的至少1个以上的信息，对由所述动作信息取得部取得的 所述动作信息进行矫正。
5.如权利要求3所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给所述机器人手臂的力进行检测的力检测部，由所述动作信息取得部取得的所述动作矫正信息，是周期性矫正方法和辅助矫正方法当中的至少1个信息，所述周期性矫正方法是关于所述人的操作的所述动作信息的轨迹检测具有周期性的 区间而进行矫正的方法，所述辅助矫正方法是在检测出是否对所述机器人手臂的位置或速度或施加给所述机 器人手臂的力当中的至少1个以上的值进行辅助而对所述人在矫正过程中的动作相关的 一部分区间进行矫正之后，而进行矫正的方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下且在所述机器人手臂的动作中，对应于由所述力检测部检测出的所述人的力、 所述周期性矫正方法和所述辅助矫正方法当中的至少1个信息，对由所述动作信息取得部 取得的所述动作信息进行矫正。
6.如权利要求2所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给所述机器人手臂的力进行检测的力检测部， 由所述动作矫正信息取得部取得的所述动作矫正信息，是将所述人开始操作所述机器 人手臂后经过了某时间的区间、和所述人即将结束所述机器人手臂的操作之前的区间当中 的至少1个区间删除而进行矫正的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下且在所述机器人手臂的动作中，通过由所述力检测部检测出的所述人的力、和 将下述(I)及(II)的至少1个区间删除而进行矫正的矫正方法，对由所述动作信息取得部 取得的所述动作信息进行矫正，所述(I)或(II)的区间长度根据所述机器人手臂的速度决 定，所述区间为所述区间(I)为所述人开始操作所述机器人手臂后经过了某时间的区间， 所述区间(II)为所述人即将结束所述机器人手臂操作之前的区间。
7.如权利要求2所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给所述机器人手臂的力进行检测的力检测部， 所述动作矫正信息是将所述人的力为力用的阈值以上且时间用的阈值以上的时间所 持续的区间以外删除而进行矫正的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下且在所述机器人手臂的所述动作中，通过由所述力检测部检测出的所述人的力 和下述矫正方法，对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正，所述矫正方法 是将所述人的力为所述力用的阈值以上持续的时间为所述时间用的阈值以上的区间以外 删除而进行矫正的矫正方法。
8.如权利要求2所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给所述机器人手臂的力进行检测的力检测部， 所述动作矫正信息是在时间用的阈值以下的时间内所述人的力为力用的阈值以上的 情况下，对该时间内的操作区间加以删除而进行矫正的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下且在所述机器人手臂的所述动作中，通过由所述力检测部检测出的所述人的力 和下述矫正方法，对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正，所述矫正方法 是在所述时间用的阈值以下的时间内所述人的力为所述力用的阈值以上的情况下，对该时间内的操作区间加以删除而进行矫正的矫正方法。
9.如权利要求2所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给所述机器人手臂的力进行检测的力检测部、和决定由所述动作信息取得部取得的所述动作信息当中成为矫正对象的参数的类别的 矫正方法类别决定部，所述动作矫正信息是删除由所述矫正方法类别决定部决定的类别以外的参数而进行 矫正的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行 矫正的情况下且在所述机器人手臂的所述动作中，通过由所述力检测部检测出的所述人的 力、和将由所述矫正方法类别决定部决定的类别以外的参数删除而进行矫正的矫正方法， 对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正。
10.如权利要求5所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述周期性矫正方法，是关于所述机器人手臂的位置或姿势或速度或力的信息当中的 任意1个以上的信息，对有偏倚的区间矫正成使所述偏倚消除的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下且在所述机器人手臂的所述动作中，通过由所述力检测部检测出的所述人的力 和下述矫正方法，对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正，所述矫正方法 是在关于所述机器人手臂的位置或姿势或速度或力的信息有偏倚的区间中，进行所述机器 人手臂的位置及姿势的信息的矫正以使所述偏倚消失的矫正方法。
11.如权利要求5所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述周期性矫正方法，是在关于所述机器人手臂的位置或姿势或速度或力的信息周期 性反复的区间中，按照将各个所述反复的区间的所述机器人手臂的位置或姿势或速度或力 的信息平均化的方式进行矫正的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下且在所述机器人手臂的所述动作中，通过由所述力检测部检测出的所述人的力 和下述矫正方法，对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正，所述矫正方法 是在关于所述机器人手臂的位置或姿势或速度或力的信息规则性反复的区间，按照将各个 所述反复的区间的所述机器人手臂的位置及姿势的信息平均化的方式进行矫正的矫正方 法。
12.如权利要求5所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述辅助矫正方法，是所述人在操作持续次数为对所述机器人手臂的操作次数的下限 阈值以上且上限阈值以下、且在所述人操作前后的所述动作信息的位置或姿势或速度或力 所涉及的信息的任意1个以上的信息中该值的操作前后的差为阈值以上时，对所述动作信 息进行矫正的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下且在所述机器人手臂的所述动作中，通过由所述力检测部检测出的所述人的力 和下述矫正方法，对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正，所述矫正方法 是所述人在操作持续次数为所述下限阈值以上且所述上限阈值以下、且在所述人操作前后 的所述动作信息的位置或姿势或速度或力所涉及的信息的任意1个以上的信息中该值的操作前后的差为阈值以上时，对所述已发生变化的动作信息进行矫正的矫正方法。
13.如权利要求12所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述辅助矫正方法，是所述人在操作持续次数为所述下限阈值以上且所述上限阈值以 下，且在所述机器人手臂的手指的位置信息从所述人进行操作前发生变化，且已发生变化 的所述位置信息在所述机器人手臂的可动范围外时的次数为可动范围用的阈值以上时，对 所述位置信息进行矫正以使其在所述机器人手臂的可动范围内的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下，通过下述矫正方法，对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正， 所述矫正方法是所述人在操作持续次数为所述下限阈值以上且所述上限阈值以下，且所述 机器人手臂的手指的位置信息从操作前发生变化，且已发生变化的所述位置信息在所述机 器人手臂的可动范围外时的次数为所述可动范围用的阈值以上时，对所述位置信息进行矫 正以使其在所述可动范围内的矫正方法。
14.如权利要求12所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述力检测部检测出施加给所述机器人手臂的手指的力信息，所述辅助矫正方法，是所述人在操作持续次数为所述下限阈值以上且所述上限阈值以 下，且施加给所述机器人手臂的所述手指的所述力信息，与操作前相比在操作后增加力信 息用的阈值以上时，按照增加所述力信息的方式进行矫正的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下且在所述机器人手臂的所述动作中，通过由所述力检测部检测出的所述人的力 和下述矫正方法，对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正，所述矫正方法 是所述人在操作持续次数为所述下限阈值以上且所述上限阈值以下，且施加给所述机器人 手臂的手指的力信息，与操作前相比在操作后增加所述力信息用的阈值以上时，按照增加 所述力信息的方式进行矫正的矫正方法。
15.如权利要求12所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述辅助矫正方法，是所述人在操作持续次数为所述下限阈值以上且所述上限阈值 以下，且所述机器人手臂的手指的速度信息与操作前相比在操作后增加速度用的阈值以上 时，按照增加所述速度信息的方式进行矫正的矫正方法，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下且在所述机器人手臂的所述动作中，通过由所述力检测部检测出的所述人的力 和下述矫正方法，对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进行矫正，所述矫正方法 是所述人在操作持续次数为所述下限阈值以上且所述上限阈值以下，且所述机器人手臂的 手指的速度信息与操作前相比在操作后增加所述速度用的阈值以上时，按照增加所述速度 信息的方式进行矫正的矫正方法。
16.如权利要求12所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备算出用于对所述动作信息取得部所取得的所述动作信息进行矫正的值的辅助 值算出部，所述辅助值算出部，对应于所述人操作所述机器人手臂的次数算出所述值。
17.如权利要求1 3中任意一项所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备对从外部施加给所述机器人手臂的力进行检测的力检测部，所述人在操作持续次数为针对所述机器人手臂的操作次数的下限阈值以上的情况下， 仅用所述力检测部检测出的所述人的力对由所述动作信息取得部取得的所述动作信息进 行矫正。
18.如权利要求1 3中任意一项所述的机器人手臂的控制装置，其中， 还具备对从外部施加给所述机器人手臂的力进行检测的力检测部，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下，根据所述动作信息，按照所述机器人手臂的关节部的旋转轴的不同方向设定 下述3种即(I)、(II)、(III)的控制模式当中的至少1个以上的控制模式，并且，在正对所 述旋转轴的方向的至少1个方向设定所述(III)的控制模式而使所述机器人手臂进行动作 期间，关于被设定了所述(III)的控制模式的方向，在所述人操作时，切换成在所述机器人 手臂的动作中所述机器人手臂不通过所述人的操作进行移动的控制模式，对使所述动作信 息取得部所取得的所述动作信息当中所述被指定的力发挥作用而进行动作时的所述力进 行矫正，所述(I)的控制模式为在所述机器人手臂进行动作的过程中，所述机器人手臂对应于 由所述力检测部检测出且施加给所述机器人手臂的力进行工作的混合阻抗控制模式，所述(II)的控制模式为所述机器人手臂对应于由所述力检测部检测出且由所述人对 在停止的所述机器人手臂施加的力进行工作的阻抗控制模式，所述(III)的控制模式为使已指定的力发挥作用而进行动作的力控制模式。
19.如权利要求1 3中任意一项所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下，根据所述动作信息，按照所述机器人手臂的关节部的旋转轴的不同方向设定 下述3种即(I)、(II)、(III)的控制模式当中的至少1个以上的控制模式，所述(I)的控制模式为在所述机器人手臂进行动作的过程中，所述机器人手臂对应于 由所述力检测部检测出且施加给所述机器人手臂的力进行工作的混合阻抗控制模式，所述(II)的控制模式为所述机器人手臂对应于由所述力检测部检测出且由所述人对 在停止的所述机器人手臂施加的力进行工作的阻抗控制模式，所述(III)的控制模式为使已指定的力发挥作用而进行动作的力控制模式， 并且，在正对所述旋转轴的方向的至少1个方向设定所述(II)的控制模式而使所述机 器人手臂进行动作期间，关于被设定了所述(I)或(II)的控制模式的方向，在所述人操作 时，对应于所述动作矫正信息切换成所述混合阻抗控制，对由所述动作信息取得部取得的 所述动作信息进行矫正。
20.如权利要求1 3中任意一项所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备显示部，其根据与所述动作矫正部的矫正时适应的所述动作矫正信息的历史所 涉及的信息，显示针对所述人的操作的建议所涉及的信息。
21.如权利要求1 3中任意一项所述的机器人手臂的控制装置，其中，所述动作矫正部，在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫 正的情况下，通过按照将针对所述人对机器人手臂的操作的所述动作信息当中的一部分区 间加以删除而进行矫正的方式记述的矫正方法，在对所述动作信息取得部所取得的所述动 作信息进行了矫正之后，对所述人对所述机器人手臂的操作的所述动作信息当中的一部分区间进行辅助而进行矫正。
22.一种机器人手臂的控制方法，其对机器人手臂的动作进行控制而由所述机器人手 臂进行作业，其特征在于，包括如下的步骤通过动作信息取得部，取得与所述动作对应的、所述机器人手臂的位置、姿势、速度和 力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息；通过动作矫正信息取得部，取得所述动作信息的与利用所述机器人手臂的矫正方法有 关的动作矫正信息；在使所述机器人手臂根据所述动作信息进行动作的同时，在所述机器人手臂的动作 中，所述人的力被施加给所述机器人手臂，由此将按照所述机器人手臂无法通过所述人的 操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式切换成所述机器人手臂的动作可以通过所 述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加给所述机器人手臂的所述人的力、动作中的 所述机器人手臂的所述动作信息和所述动作矫正信息，由变更条件设定部设定通过所述人 的操作来变更所述机器人手臂的动作时的变更条件；在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫正的情况下，通过 动作矫正部，对由所述动作信息取得部所取得的所述机器人手臂的位置、姿势、速度和力当 中的至少1个以上的所述动作信息进行矫正；根据通过所述动作矫正部矫正后的所述动作信息，对所述机器人手臂的所述动作进行 控制。
23.一种机器人，其具有 所述机器人手臂、和对所述机器人手臂的所述动作进行控制的权利要求1 3中任一项所述的机器人手臂 的控制装置。
24.一种对机器人手臂的动作进行控制而由所述机器人手臂进行作业的机器人手臂的 控制程序，用于使计算机执行如下的步骤，即通过动作信息取得部，取得与所述动作对应的、所述机器人手臂的位置、姿势、速度和 力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息的步骤；通过动作矫正信息取得部，取得所述动作信息的与利用所述机器人手臂的矫正方法有 关的动作矫正信息的步骤；通过变更条件设定部设定变更条件的步骤，即在使所述机器人手臂根据所述动作信息 进行动作的同时，在所述机器人手臂的动作中，所述人的力被施加给所述机器人手臂，由此 将按照所述机器人手臂无法通过所述人的操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式 切换成所述机器人手臂的动作可以通过所述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加 给所述机器人手臂的所述人的力、动作中的所述机器人手臂的所述动作信息、和所述动作 矫正信息，由变更条件设定部设定通过所述人的操作来变更所述机器人手臂的动作时的变 更条件；在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫正的情况下，对由 所述动作信息取得部取得的所述机器人手臂的位置、姿势、速度和力当中的至少1个以上 的所述动作信息进行矫正的步骤；和根据通过所述动作矫正部矫正后的所述动作信息，对所述机器人手臂的所述动作进行控制的步骤。
25. —种对机器人手臂的动作进行控制而由所述机器人手臂进行作业的控制机器人手 臂的集成电子电路，其特征在于，通过动作信息取得部，取得与所述动作对应的、所述机器人手臂的位置、姿势、速度和 力当中的至少1个以上的时间系列的动作信息；通过动作矫正信息取得部，取得所述动作信息的与利用所述机器人手臂的矫正方法有 关的动作矫正信息；在使所述机器人手臂根据所述动作信息进行动作的同时，在所述机器人手臂的动作 中，所述人的力被施加给所述机器人手臂，由此将按照所述机器人手臂无法通过所述人的 操作进行动作矫正的方式进行控制的控制模式切换成所述机器人手臂的动作可以通过所 述人的操作来矫正的控制模式，然后，根据施加给所述机器人手臂的所述人的力、动作中的 所述机器人手臂的所述动作信息、和所述动作矫正信息，由变更条件设定部设定通过所述 人的操作来变更所述机器人手臂的动作时的变更条件；在对应于由所述变更条件设定部设定的所述变更条件而需要进行矫正的情况下，通过 动作矫正部，对由所述动作信息取得部取得的所述机器人手臂的位置、姿势、速度和力当中 的至少1个以上的所述动作信息进行矫正；根据通过所述动作矫正部矫正后的所述动作信息，对所述机器人手臂的所述动作进行 控制。
全文摘要
一种对机器人手臂(5)的动作进行控制而由机器人手臂(5)进行作业的控制装置，对应于针对人对机器人手臂的操作的、与机器人手臂的动作有关的动作信息的矫正方法所涉及的动作矫正信息、和在机器人手臂(5)的动作过程中由力检测部(53)检测出的人的力，通过动作矫正部(20)对动作信息进行矫正。
文档编号B25J9/10GK102066057SQ20108000184
公开日2011年5月18日 申请日期2010年1月20日 优先权日2009年1月22日
发明者津坂优子 申请人:松下电器产业株式会社