32より得られる直交座標系速度データ(^vxn(t),^vyn(t),^vφn(t))を基に、上記搬送経路の中で、補間領域に入る直前と補間領域より出た直後の各関節の角度位置データ(^θ1,^θ2,^θ3)を得る。関節ごとに、図7に示す補間領域直前の関節角度Dt1と、補間領域直後の関節角度Dt2とを求める。関節角度の変化曲線Lrのうち、急激な変化を示す冗長領域に対応する部分が直線Liによって滑らかに補間される。これは、関節角度Dt1より関節角度Dt2に至るまで、等角速度で補間したことになる。33によって生成した関節座標系速度データ(^ω1,^ω2,^ω3)に代わるものとして使用される。この場合において、関節角度が滑らかに変化しているために、冗長領域でも制御上の発散を生じず、安定した制御が可能となる。おいても制振効果が発揮され、他の領域と同様、振動の低減を図ることが可能となっている。0076上記のように構成された制御部3では、上述のように各機能ブロックが働くことで、結果として図6に記載したような流れで制御指令値を生成し、サーボドライバD1〜D3に与えることができるようになっている。以下、図2を参照しつつ図6を用いて説明する。(x,y,φ)を生成または記憶部より読み込み(BL1)、さらに、その差分を計算することで直交座標系速度データ(vx,vy,vφ)を生成する(BL2)。32において、インプットシェーピング制御に係るフィルタ処理を行うことで、振動抑制指令として、制振効果を付加した直交座標系速度データ(^vx,^vy,^vφ)を生成する(BL3)。33において、直交座標系速度データ(^vx,^vy,^vφ)を積算、すなわち積分することで、直交座標系軌道データ(^x,^y,^φ)を得て(BL4)、これを逆運動学変換することにより関節座標系軌道データ(^θ1,^θ2,^θ3)を得る(BL5)。データ(^θ1’,^θ2’,^θ3’)を生成する。データ(^ω1’,^ω2’,^ω3’)が生成され、これが制御指令値としてサーボドライバD1〜D3に与えられる。データ(^θ1’,^θ2’,^θ3’)を与えることでも制御を行うことが可能となる。0082上記のように構成した多関節ロボット1を用いて動作を行わせた一例を図9及び図10に示す。図1及び図2を参照しつつ説明を行う。この動作例においては、ウェハWをロードポートLP2のY方向手前から、ロードポートLP4のY方向手前にまでX方向に移動させた後に、ロードポートLP4の内部にまで収容させた搬送経路としている。ロードポートLP4のY方向手前から内部に収容されるまでの間は、壁面に衝突させることが無いよう真っ直ぐにウェハWを搬送させるために、直線状に目標の軌道を設定している。図1図10図2図90083図9は、こうした目標の軌道に沿って動作させたインプットシェーピング制御適用前の軌道と、本発明手法の構成を適用した場合の軌道を示すものである。この図から分かるように、両者の軌道にほとんど変化は見られず、本発明手法の構成を適用したものであっても、回転軸ST,SH間が近接するX=0の近傍位置において制御は安定しており、極端な位置変動や振動は生じていない。直交座標系から関節座標系へのデータ変換を逆運動学変換によって行い、指令を生成しているにかかわらず冗長領域による影響は見られない。図90084さらに、ロードポートLP4のY方向手前から、内部に収容するまでの軌道についても、ほぼ直線を維持しており、軌道のずれはほとんど見ることができない。0085これに対して比較例として、関節座標系のままで、各関節に対応する角速度指令にインプットシェーピング制御に係るフィルタ処理を施した結果を、図11に示す。この比較例においては、ロードポートLP1のY方向手前より、ロードポートLP2のY方向手前までX方向に移動させた後、ロードポートLP2の内部に直線状に収容させる搬送経路を採ったものである。この場合には、逆運動学変換を行わないために、当然制御上の発散は生じず安定して搬送を行うことができる。ロードポートLP2の内部に収容するための直線状の動作経路は、大きくX方向に膨らんでしまい、インプットシェーピング制御適用による軌道のずれが大きく生じていることが分かる。図110086他方、図9を用いて上述したように、本発明手法による構成を採用した場合には、正確に直線状の軌道を確保することが可能となる。これは、直交座標系によりインプットシェーピング制御に係るフィルタ処理を行った後に関節座標系に変換して制御指令値を生成した効果といえる。図90087また、こうした動作を行わせた場合に生じる残留振動を図10に示す。これから分かるように、インプットシェーピング制御適用前のものに比べて、残留振動が小さく、目標となる振動レベル以下にまで、素早く減衰することが分かる。このため、高速な動作と、高い位置精度とを好適に両立させることが可能となっている。基に各モータM1〜M3の制御を行うように構成したものである。0089このように構成しているため、直交座標系にて得た指令値を基にして所定の入力整形を行った後に関節座標系に変換することで、入力整形による効果と軌道の正確性とを両立させることが可能となる上に、冗長領域内の指令値は冗長領域外の指令値を基にして生成することで、各アーム要素11〜13の制御の発散を防止してよりハンド部Hの位置安定性を高めることが可能となる。冗長領域内に対応するものとして判定するように構成されているため、関節J1〜J3間の相対距離Lを基準として、冗長領域にあるか否かを判定することが可能となり、簡単な演算処理でアーム要素11〜13の制御を実現することができる。簡単な演算処理で決定して制御に用いることが可能となるため、制御遅れを生じること無く、適切にハンド部Hの位置制御を行うことが可能となる。0092また、関節J1,J3同士が重なり合う位置を中心としてアーム要素11〜13が所定の範囲内にある姿勢を冗長姿勢としているため、より簡便に冗長領域の判定が可能となっている。32にて行う所定の入力整形が、ハンド部Hの振動を抑制するためのインプットシェーピング制御としてのフィルタ処理であるように構成しているため、振動抑制とハンド部Hの軌道ずれの抑制とを両立させたより位置精度の高い動作が可能となるとともに、残留振動を低減して高速化を図ることも可能となる。0094また、本実施形態の半導体ウェハ装置TDは、上記のように水平多関節型ロボットとして構成した多関節ロボット1を備え、前記ハンド部H上に半導体ウェハWを載置させつつ、半導体ウェハWの搬送を行うようにしているため、上述した効果を生かして、精密な動作を要する半導体ウェハ搬送装置TDとして効果的に実現することができ、半導体ウェハWの高精度な加工に利用することが可能となる。0095なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。0096例えば、上述の実施形態における多関節ロボット1は、全ての関節J1〜J3が回転自由度を有する3リンク方式のものとなっていたが、本願発明の効果は、回転自由度を3個有するもののみに限られず、回転自由度が2個のみのものにおいても同様に得られる。本願実施形態の構成より第3の関節J3が無くし、各リンクの長さを同一とした構成を考えた場合、関節J1(回転軸ST)とウェハWの基準位置Pwとが重なる位置は、上記と同様に冗長姿勢になるといえる。この場合にも上記と同様の本願発明手法を適用することができる。本願発明は、互いに平行な軸回りの回転自由度を有する複数のアーム要素を備えており、これらの関節が重なり合う位置を採りうるものであれば適用でき、アーム要素や関節の個数が多いものであっても上述の効果を得ることが可能といえる。0097また、関節を駆動するためのアクチュエータは、モータM1〜M3に限らず回転駆動するものであれば同様の効果が得られる。0098また、上述の実施形態においては、多関節ロボット1の先端に設けたハンド部Hを略U字形に形成し、その上面にワークとしてのウェハ(半導体ウェハ)Wを載置することでこれを保持するようにしていたが、ハンド部Hはこれに限らず様々な形状及び構成に変更することが可能である。対して所定の入力整形を行った後に、関節座標系に変換して関節座標系指令値を生成することによって、ハンド部Hの軌道のずれを抑制する効果は、インプットシェーピング制御に係るフィルタ処理のみでなく、ローパスフィルタやノッチフィルタなど他のフィルタ処理を用いる場合でも同様に得ることが可能であり、目標と合致した軌道で動作させることができる。した振動抑制を目的としたフィルタ処理以外にも、他の目的を有する様々な入力整形を用いることが可能である。0100その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。36...冗長領域判定部H...ハンド部J1...第1関節J2...第2関節J3...第3関節M1〜M3...モータ(アクチュエータ)TD...半導体ウェハ搬送装置W...半導体ウェハ(ワーク)ページトップへこの技術を出願した法人この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInこの技術を発明した人物この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInページトップへ関連する挑戦したい社会課題この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn手足の欠損や麻痺をおぎなう社会を実現する手足の欠損や麻痺をおぎなうことが出来ると、日本国内だけでも約200万人の対象者とその家族の生活を快適にすることができます。