[发明专利]动力辅助设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及动力辅助设备，更具体地，本发明涉及在搬运工件时引导行进方向的动力辅助设备以及用于动力辅助设备的控制方法。

背景技术

在相关技术的框架中，被称作动力辅助设备的机器人已经被用在生产车间中来减轻操作者的劳动并且增加可操作性。作为涉及动力辅助设备的技术，存在这样一种传统技术，其中对支撑工件的臂的电动机进行驱动，以例如使得当工件在搬运过程中从预先设置的设置区域伸出时，将从被称作“无形墙”的虚拟墙接收到返回力提供给操作者(例如，见日本专利申请公报No.2005-28492(JP-A-2005-28492))。

作为生产车间中的动力辅助设备的应用示例，这样一种动力辅助设备被用于高精确的工件对准以及在装配过程中需要精确的行进方向的操作(例如，在将车窗玻璃装配到汽车车身中时)，在该动力辅助设备中，由操作者操作的操作构件安装到执行辅助的机器人臂的远端并且在机器人臂中产生对操作者的操作进行辅助的力。

然而，通过JP-A-2005-28492中描述的技术，在搬运过程中作为基准的工件轨迹不能容易地改变或调整。因此，例如，在将这种技术应用到将车窗玻璃安装到车辆车身中的上述操作中时，在车身与车窗玻璃从教导设置区域即使略微地偏离时，遇到以下缺点：(1)车窗玻璃的上止档件没有适当地插入车身的接合孔并且撞击车身，以及(2)当车窗玻璃被插入行李厢与车身之间的空隙中时，玻璃撞击行李厢或车身。另一个缺点是在改变教导设置区域时，需要时间来改变设置区域。

此外，在将JP-A-2005-28492中描述的技术应用到在车身上方的特定高度处将由聚氨酯粘合剂(图4中的附图标记12)覆盖的车窗玻璃定位在竖直方向之外的方向中以防止粘合剂粘合到车身并且之后在保持车窗玻璃位置的同时将车窗玻璃降低的操作中时，产生以下具体问题：(1)因为根据工件结构来确定行李厢与车身之间的间隙以及用于插入车身的孔中的止档件的方向，所以需要高精确度的搬运方向；(2)在施加力来移动操作手柄时，也会沿着不希望工件移动的方向施加力，工件沿着这个方向移动，其位置偏移并且插入朝向改变；(3)因为在装配循环之间车身位置的分布，所以需要改变设置教导位置，并且当教导设置区域改变时，需要转换搬运模式和改变设置区域的模式。

此外，当在不应用JP-A-2005-28492中描述的技术的状态下执行将车窗玻璃装配到车辆车身中的操作时，即，在由操作者执行将车窗玻璃2装配到车身100中的操作时，在如图10所示通过相关技术的动力辅助设备来移动车窗玻璃的同时，在操作员利用操作构件执行提供辅助的机器人臂的操作时，机器人臂可以沿着任何方向以相同的方式移动，并且即使在这种状态下在车辆车身100上方的空间中对准车窗玻璃2的前后位置，车窗玻璃在其沿着图10中的虚线箭头示出的方向下降的过程中仍然可能向前或向后偏移。因此，期望装置在保持对准上方位置的同时，以良好的稳定性将车窗玻璃向正下方下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力辅助设备，这种动力辅助设备执行控制以使得在工件与目标对准时，可以对手的非故意的运动进行校正并且可以使得工件容易沿着目标轨迹移动，并且当轨迹改变或调整时可以平滑地移动工件。

本发明的第一方面涉及用于动力辅助设备的控制方法，所述动力辅助设备具有由操作者操作的操作部分、用于检测施加到所述操作部分的操作力和所述操作力的朝向的操作力检测装置、支撑所述操作部分的机器人臂以及用于驱动所述机器人臂的驱动装置。所述控制方法包括：在由所述操作力检测装置检测到的、施加到所述操作部分的操作力的朝向与预设的所述操作部分的行进方向形成的角度在预定的角度范围内时，控制所述驱动装置以使所述驱动装置沿着所述行进方向移动所述操作部分；并且，在由所述操作力检测装置检测到的、施加到所述操作部分的操作力的朝向与所述行进方向形成的角度在所述预定的角度范围之外时，控制所述驱动装置以使所述驱动装置沿着所施加的操作力的朝向移动所述操作部分。

通过这种构造，在将工件搬运到目标时，可以校正手的非故意的移动，并且在执行轨迹改变和调整时，可以平滑地移动工件。