CN103963075A

CN103963075A - 机器人系统

Info

Publication number: CN103963075A
Application number: CN201310186363.4A
Authority: CN
Inventors: 武本文彦; 尾乡庆太
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2033-05-20
Also published as: JP5590164B2; CN103963075B; EP2759381A2; JP2014144495A; US9174340B2; US20140214201A1

Abstract

本发明提供了一种机器人系统。该机器人系统包括端子部、机器人控制单元和二重信号线。端子部包括输出多个信号的一个或多个外部装置能够连接到的连接端子。机器人控制单元根据来自外部装置的信号控制机器人的操作。二重信号线将端子部连接到机器人控制单元并且将从外部装置输入到端子部的多个信号经由两个路径发送到机器人控制单元。此外，二重信号线包括两个路径，每个路径汇总多个信号而利用信号传输信号。

Description

机器人系统

技术领域

本发明涉及一种机器人系统。

背景技术

已经提出了一种传统的机器人系统，其在诸如紧急停止开关的外部装置被操作并且从外部装置输入信号时停止机器人的行为以确保机器人周围的安全。例如在日本专利No.4196757中公开了这样的机器人系统。

上述机器人系统被构造为使将外部装置连接到控制机器人的行为的机器人控制单元的信号线二重化以甚至在信号线之一具有诸如断线的问题的情况下也能够确保将来自外部装置的信号输入到机器人控制系统中。作为信号线，公知的是，所谓的硬连线的信号线，其通过使用一个专用的信号线来传输一个信号。

近年来，外部装置的类型或者来自外部装置的信号的数目趋于增大。因此，当在上述二重信号线中以硬连线的方式配置两个路径时，如果来自外部装置的信号的数目例如增加1，则信号线的数目增加二。担心的是，捆绑信号线的连接器和端子部变大并且因此布线所要求的空间增加，并且这导致了随着信号线的数目如上所述地增多，机器人系统的尺寸整体地增大。

鉴于上述问题实现了实施方式的方面，并且实施方式的目的在于提供一种机器人系统，其能够减少用于将信号从外部装置传输到机器人控制单元的信号线的数目并且因此能够减小整个系统的尺寸。

发明内容

根据实施方式的方面的机器人系统包括端子部、机器人控制单元和二重信号线。端子部包括连接端子，输出多个信号的一个或多个外部装置能够连接到该连接端子。机器人控制单元根据来自外部装置的信号控制机器人的操作。二重信号线将端子部连接到机器人控制单元并且将从外部装置输入到端子部的多个信号经由两个路径传输到机器人控制单元。此外，二重信号线包括两个路径，其中的每个路径收集多个信号并且利用信号线传输信号。

根据实施方式的方面，能够减少用于将来自外部装置的信号传输到机器人控制单元的信号线的数目并且因此能够在整体上减小机器人系统的尺寸。

附图说明

当接合附图考虑时，通过参考下面详细的描述，将更容易地获得本发明的更完全的理解和更多的优点，在附图中：

图1是示出根据第一实施方式的机器人系统的一般性示意图；

图2是示出图1中所示的控制板的构造的框图；

图3是示出图1中所示的机器人系统的构造的框图；

图4是示出由图2和图6中示出的机器人控制单元执行的例程的流程图；

图5是示出根据第二实施方式的机器人系统的构造的框图；以及

图6是解释图5中所示的机器人系统中的端子部之间的连接的图。

具体实施方式

首先，将解释第一实施方式。

图1是示出根据第一实施方式的机器人系统1的一般性示意图。如图1中所示，根据本实施方式的机器人系统1包括机器人2、机器人2的周边装置3、控制板4和外部装置5（例如，紧急停止开关5a、安全栅栏开关5b和安全PLC（可编程逻辑控制器）5c）。

例如，机器人2是工业机器人。更具体地，机器人2是多关节机器人，其具有多个关节轴。机器人2包括多个臂2a、附接到臂2a的前端的手2b和驱动关节和手2b的多个机器人用电机（未示出）。机器人2通过使用机器人用电机的旋转驱动控制臂2a和手2b的姿势以经由手2b执行工件W的诸如握紧和运送的预定操作。

虽然在图1中未示出，但是编码器2c（图3示意性地示出了编码器）附接到各机器人用电机。编码器2c向控制板4输出指示机器人用电机的旋转量和旋转角度的信号（下面，称为“机器人编码信号”）。

机器人2不限于多关节机器人。机器人2可以是其类型不同于多关节机器人的机器人。例如，机器人2可以是正交机器人或平行链机器人。已经说明的是，机器人2包括手2b作为末端执行器。如果机器人能够对工件W执行预定操作，则机器人2可以包括另一末端执行器。例如，机器人2可以包括吸附单元，其吸住工件W以保持工件W。此外，机器人2可以通过附接有电弧焊炬或点焊枪代替手2b来对工件W执行焊接。

周边装置3包括例如设置在机器人2附近的转台。周边装置3包括其上放置工件W的台3a和连接到台3a的一个或多个周边装置用电机（未示出）。周边装置3通过使用周边装置用电机的旋转驱动来旋转台3a，并且在机器人2容易执行预定操作的方向上改变工件W的方向。更具体地，周边装置用电机和机器人用电机是伺服电机。然而，其不限于伺服电机。其可以是诸如液压电机的电机。

虽然在图1中未示出，编码器3b（图3中示出）附接到周边装置用电机。编码器3b向控制板4输出指示周边装置用电机的旋转量或旋转角度的信号（下面，称为“周边装置编码信号”）。

在本实施方式中，已经解释了周边装置3包括转台。然而，实施方式不限于此。例如，周边装置3可以是其上安装机器人2以在水平方向上移动的行走装置或者传送工件W的传送装置（例如，带传送器）。

图2是示出控制板4的构造的框图。如图2中所示，控制板4包括端子部10、机器人控制单元11、机器人监视单元12和容纳端子部10、机器人控制单元11、机器人监视单元12等等的壳体13。

端子部10包括具有能够连接到外部装置5的多个连接端子10a1和10a2的端子台。在多个连接端子10a1和10a2当中，由附图标记10a1指示的连接端子是输入来自外部装置5的信号的输入端子，并且由附图标记10a2指示的连接端子是将信号输出到外部装置5的输出端子。此外，由于连接外部装置5和端子部10的信号线被如下所述地二重化，因此端子部10被构造为提供输入同一信号的两个连接端子10a1和输出同一信号的两个连接端子10a2。如上所述，端子部10是用于接收多个信号的装置。

机器人控制单元11通过读取机器人编码信号和周边装置编码信号控制机器人用电机和周边装置用电机的旋转驱动以激活机器人2和周边装置3并且执行预定操作。然而，在本实施方式中，省略了对于机器人控制单元11的上述功能的描述。机器人控制单元11进一步根据经由端子部10从外部装置5输入的信号控制机器人2和周边装置3的操作。此外，机器人监视单元12监视机器人2和周边装置3的操作状态。将在下面描述端子部10、机器人控制单元11和机器人监视单元12。

上述端子部10、机器人控制单元11和机器人监视单元12由例如电路板等等来构造，并且电路板经由信号线彼此连接。更具体地，外部装置5和端子部10、端子部10和机器人控制单元11以及机器人控制单元11和机器人监视单元12经由信号线彼此连接以自由通信。此外，在上述信号线当中，外部装置5与端子部10之间的信号线以及端子部10与机器人控制单元11之间的信号线被二重化以通过使用两个路径确保信号的传输。在本说明书中，二重化的信号线被称为“二重信号线”。

作为上述信号线，已知通过使用一个专用信号线传输一个信号的所谓的硬连线的信号线。然而，在上述二重信号线中，当例如通过硬连线来布线两个路径时，如果来自外部装置的信号的数目增加1，则信号线的数目增加2。如上所述，如果来自外部装置的信号的数目增加，则信号线的数目也增加。因此，捆绑信号线的连接器和端子部变得更大并且因此布线所要求的空间也增加。结果，担心的是，机器人系统整体的尺寸增加。

因此，根据第一实施方式的机器人系统1已经被构造为使得连接端子部10和机器人控制单元11的二重信号线20包括两个路径，其通过使用信号线（更具体地，第一和第二路径20a和20b）共同地传输多个信号。结果，构成二重信号线20的两个路径20a和20b的信号线的数目能够减少并且因此，能够在整体上减小机器人系统1的尺寸。

在本说明书中，图1等等中所示的两个路径20a和20b被统称为“信号线20”或“二重信号线20”。此外，对于其它信号线应用类似的表述。

返回到图2的说明，壳体13具有其中能够容纳端子部10、机器人控制单元11、机器人监视单元12等等的内部空间14。在壳体13内形成图2中由虚线示出的分隔壁13a。内部空间14由分隔壁13a分隔为多个区域（例如，两个区域）（更具体地，第一区域14a和第二区域14b）。

第一区域14a是例如操作者能够从外部容易接触的区域，并且也是其中能够容易地执行用于将外部装置5连接到控制板4的操作的区域。例如，在壳体13的侧面下部或底部上设置第一区域14a。端子部10布置在第一区域14a中。结果，操作者能够容易地接触端子部10，并且因此，能够容易地执行用于将外部装置连接到端子部10的连接操作。

另一方面，第二区域14b是例如操作者难以接触的区域。例如，第二区域14b是在分隔壁13a没有从壳体13移除的情况下操作者不能够接触的区域。机器人控制单元11和机器人监视单元12布置在第二区域14b中。由于诸如中央处理单元（CPU）的精密装置安装在如下面所述的机器人控制单元11和机器人监视单元12上，因此，能够通过将机器人控制单元11等等布置在第二区域14b中来保护精密装置避免被操作者接触。

第一区域14a可以设置在壳体13的背面。此外，内部空间14可以大致地分为第一区域14a和第二区域14b，或者可以不必由分隔壁13a完全地分隔。

返回图1的说明，紧急停止开关5a经由信号线21（图1中的附图标记21a和21b）连接到端子部10的连接端子10a1（更具体地，输入端子）。紧急停止开关5a设置在例如机器人2的操作装置（未示出）上。当开关由操作者操作时，指示机器人2的停止指令的信号（下面，“机器人停止信号”）和指示周边装置3的停止指令的信号（下面，“周边装置停止信号”）被输出到端子部10。

安全栅栏开关5b经由信号线21连接到端子部10的连接端子10a1（更具体地，输入端子）。这里，紧急停止开关5a所连接到的输入端子、安全栅栏开关5b所连接到的输入端子以及安全PLC5c（将在下面描述）所连接到的输入端子是单独的输入端子。此外，信号线21是单独的线。

例如，安全栅栏（未示出）设置在机器人2周围，从而人在机器人的操作过程中不进入工作区域。如果人进入了安全栅栏，则安全栅栏开关5b检测到该进入并且将机器人停止信号和周边装置停止信号输出到端子部10。

安全PLC5c经由信号线21连接到端子部10的连接端子10a1和10a2（更具体地，输入和输出端子）。如下面所描述的，安全PLC5c接收从输出端子输出的机器人2的空间位置信息和周边装置3的空间位置信息，并且基于接收到的信号检测机器人2和周边装置3的状态（例如，机器人2的空间位置）。然后，安全PLC5c在显示单元（未示出）上显示检测到的机器人2和周边装置3的状态以将其报告给操作者。

安全PLC5c使得操作者设置机器人和周边装置3的规定操作范围和规定速度并且将指示所设置的规定操作范围和规定速度的信号输出到端子部10的输入端子。

如上所述，外部装置5连接到控制板4的端子部10，并且因此，信号被从外部装置5输入和输出到端子部10或者从端子部10输入和输出到外部装置5。本实施方式具有下述构造，外部装置5包括紧急停止开关5a、安全栅栏开关5b等等。这仅是示例并且因此本实施方式不限于此。换言之，外部装置4可以例如为光幕或罩面开关，其当人进入机器人2的周边区域时输出机器人停止信号和周边装置停止信号。如上所述，上述外部装置5是用于输出用于监视机器人2及其附近的信号的装置。

将参考图3详细描述上述机器人系统1的构造。图3是图1中所示的机器人系统1的框图。在图3中，为了示出的简单起见，连接端子10a1和10a2被并入一个块中并且被称为“连接端子10a”。此外，紧急停止开关5a、安全栅栏开关5b等等被并入到一个块中并且被称为“外部装置5”。

如图3中所示，在机器人系统1中，外部装置5和控制板4的端子部10经由上述信号线21彼此连接。此外，控制板4的端子部10和机器人控制单元11经由上述信号线20彼此连接，并且机器人控制单元11和机器人监视单元12经由信号线22彼此连接。信号线20和21均被二重化。然而，信号线20和21的构造是不同的。

更具体地，控制板4的端子部10包括连接端子10a和多个（具体地，两个）专用集成电路（下面称为“ASIC”）10b和10c。机器人控制单元11包括多个（具体地，两个）用于端子部10的ASIC11a和11b、多个（具体地，两个）CPU11c和11d、共享RAM（随机访问存储器）11e和用于机器人监视单元12的ASIC11f。此外，机器人监视单元12包括ASIC12a、CPU12b和12c以及共享RAM12d。在图3中，机器人监视单元12已经被构造为提供将被二重化的两个CPU以便于监视CPU是否相对于彼此存在异常。例如，为了简化构造，机器人监视单元12可以仅包括一个CPU。

信号线21将来自外部装置5的机器人停止信号等等传输到端子部10，并且还将由机器人编码信号生成的机器人2和周边装置3的空间位置信息等等经由两个路径21a和21b从端子部10传输到外部装置5。两个路径21a和21b例如由硬连线进行布线。换言之，路径21a和21b中的每一个由具有与在外部装置5和端子部10之间传输的信号的数目相同的数目的信号线来布线。

如上所述，由于两个路径21a和21b由硬连线来布线，因此信号线21不容易受到噪声的影响。此外，即使两个路径21a和21b中的一个具有诸如断线的问题，也能够通过二重化信号线21来确保从外部装置5到端子部10的信号传输以及从端子部10到外部装置5的信号传输的执行。

在从外部装置5输入到端子部10的连接端子10a的多个信号当中，经由一个路径21a输入的信号被输出到ASIC10b并且经由另一路径21b输入的信号被输出到ASIC10c。

如上所述，连接端子部10和机器人控制单元11的二重信号线20将从外部装置5输入到端子部10的多个信号经由例如两个路径传输到机器人控制单元11。特别地，二重信号线20包括两个路径，每个路径都收集多个信号并且利用信号线（更具体地，第一和第二路径20a和20b）传输信号。在本实施方式中，用于连接端子部10的ASIC10b与机器人控制单元11的ASIC11a的信号线20被称为第一路径20a，并且用于连接端子部10的ASIC10c与机器人控制单元11的ASIC11b的信号线20被称为第二路径20b。

具体地，第一和第二路径20a和20b中的每一个例如由一个串行通信线来布线。特别地，ASIC10b、ASIC11a、ASIC10c和ASIC11b具有用于收集多个信号作为数据并且连续地输出数据的功能。通过利用串行通信线连接ASIC建立串行通信。如上所述，ASIC10b和ASIC10c是用于二重化多个信号并且分别将信号作为串行信号输出的装置。

通过利用下面描述CPU11c和11d比较从路径20a和20b传输的信号来执行信号在第一和第二路径20a和20b中是否被正确地传输的确定。因此，第一和第二路径20a和20b的串行通信没有采用例如能够检测数据损坏的安全协议（例如，循环冗余校验（CRC）或分组时间戳）。只有从外部装置5发送到端子部10的信号或者只有从端子部10发送到外部装置5的信号的发送和接收以串行通信的方式来进行。

如上所述，根据本实施方式的机器人系统1已经被构造为使得二重信号线20的第一和第二路径20a和20b由串行通信线来布线。结果，与利用硬连线布线两个路径的情况相比，由于能够减少信号线的数目并且能够使得控制板中的端子部10和布线空间的尺寸减少，因此，能够在整体上减少机器人系统1的尺寸。

二重信号线20被布线在控制板4内。因此，能够在控制板4内进行布线节省。例如，能够改进对控制板4执行维护时的可操作性。

此外，由于二重信号线20的线的数目减少，因此，二重信号线20在控制板4的内部空间中占据的空间也减少。结果，能够改进控制板4中的透气性和散热效率。

返回图3的说明，以该方式，输入到ASIC11a的信号被输出到CPU11c并且输入到ASIC11b的信号被输出到CPU11d。

CPU11c和11d通过共享RAM11e相互执行状态监视，并且确定信号是否被正确地从端子部10传输到机器人控制单元11。具体地，CPU11c和11d比较输入到其的多个信号并且确定信号是否彼此相同。

如上所述，用作确定信号是否正确地从端子部10传输到机器人控制单元11的确定单元的CPU11c和11d仅设置在机器人控制单元11中，并且端子部10不包括具有上述功能的例如CPU的装置。

当连接外部装置5时，例如，端子部10容易被施加有振动和多余力。当诸如CPU的精密装置安装在端子部10上时，担心的是，CPU受到振动的影响并且因此被损坏。因此，由于根据本实施方式的机器人系统1具有上述构造，因此诸如CPU的精密装置不会由于外部装置5的连接操作所伴随的振动而损坏并且因此，能够改进机器人系统1的可靠性。此外，由于端子部10不包括诸如CPU的精密装置，因此，在成本方面也是有利的。

当确定输入到CPU的信号彼此不同时，由于担心的是，二重信号线20的线中的一个具有诸如断线的问题，例如，CPU11c和11d向电源控制单元30输出用于阻断向机器人2和周边装置3的电力提供的信号（下面，称为“电力阻断信号”）。电源控制单元30包括例如一个或多个接触器。当输入上述电力阻断信号时，电源控制单元30阻断向机器人2和周边装置3的电力提供以停止其操作。如上所述，能够通过阻断向机器人2等等的电力提供来确保停止机器人2等等的操作。这里，机器人控制单元11是用于根据串行信号控制机器人2的操作的装置。

当多个输入信号中包括机器人停止信号或周边装置停止信号时，机器人控制单元11的CPU11c和11d向电源控制单元30输出电力阻断信号并且停止机器人2和周边装置3的操作。CPU11c和11d的操作是示例，并且因此，本实施方式不限于此。例如，当多个输入信号中包括机器人停止信号时可以仅停止机器人2的操作，并且当多个输入信号中包括周边装置停止信号时，可以仅提供周边装置3的操作。

机器人控制单元11的ASIC11f经由信号线22连接到机器人监视单元12的ASIC12a。信号线22例如由一个串行通信线布线。特别地，ASIC11f和ASIC12d具有用于收集多个信号作为数据并且连续地输出数据的功能。通过利用串行通信线连接ASIC建立串行通信。

由于机器人控制单元11和机器人监视单元12都包括CPU，因此，在ASIC11f与ASIC12a之间的串行通信中，能够执行使用安全协议的数据的发送和接收。

换言之，由于数据的发送方和接收方都包括能够分析发送数据和接收数据的CPU，因此，能够利用诸如循环冗余检验（CRC）和分组时间戳的安全协议。通过使用上述安全协议，信号线22能够由一个串行通信线来构造，并且CPU11c和11d以及CPU12b能够容易地确定信号是否被正确地传输，即信号是否存在异常。

由于根据本实施方式的机器人系统1已经被构造为使得信号线22由一个串行通信线来布线，因此与利用硬连线布线信号线22的情况相比，能够减少信号线的数目，并且因此，能够在整体上减少机器人系统1的尺寸。这里，已经解释了信号线22的串行通信线的数目和信号线20的第一和第二路径20a和20b的串行通信线的数目是一的情况。然而，线的数目不限于此。线的数目可以为二或更多。

将解释经由信号线22传输的信号。例如，指示规定操作范围和规定速度的信号被经由信号线21、端子部10、信号线20、机器人控制单元11和信号线22从外部装置5的安全PLC5c输入到机器人监视单元12。此外，机器人编码信号和周边装置编码信号被从编码器2c和3b输入到机器人监视单元12。

机器人监视单元12监视机器人2和周边装置3的操作状态。更具体地，机器人监视单元12的CPU12b基于输入的编码信号检测机器人2和周边装置3的操作状态。当检测到的操作状态偏离规定操作范围或规定速度，则CPU12b将机器人停止信号和周边装置停止信号经由信号线22输出到机器人控制单元11。与上述类似地，机器人控制单元11根据输入的机器人停止信号等等停止机器人2等等的操作。

机器人监视单元12将根据输入的机器人编码信号和周边装置编码信号计算的空间位置信息经由信号线22、机器人控制单元11、信号线20、端子部10和信号线21输出到安全PLC5c。

将解释空间位置信息。由于用于连接机器人2的关节的各臂2a的长度和形状是公知的，因此，如果识别出机器人编码信号，则能够通过正向动力学计算机器人2的各臂2a和前端手2b的位置。此外，在周边装置3的情况下，如果诸如台3a的移动单元的形状是公知的并且周边装置编码信号是已知的，则能够通过正向动力学类似地计算工件W的位置。

另一方面，机器人2和周边装置3的操作空间被假想地等分为立方体，并且诸如数字的标识被分配给这些立方体以能够对其进行标识。通过采用这样的构造，能够根据机器人编码信号计算目前存在臂2a或手2b的立方体的标识。类似地，能够根据周边装置编码信号计算目前存在工件W的立方体的标识。

在本实施方式中，指示存在臂2a或手2b的立方体的信息被称为机器人2的空间位置信息。此外，在周边装置3的情况下，指示存在移动单元或工件W的立方体的信息被称为周边装置3的空间位置信息。

此外，指示“除了机器人2和周边装置3之外存在装置”的信息和指示“机器人2和周边装置3与操作者进来和离开的区域之间的距离很短”的信息能够添加到立方体。通过采用这样的构造，能够执行用于利用安全PLC5c比较空间位置信息和添加到立方体的信息以及用于在需要的情况下减少机器人2和空间装置3的操作速度或者暂停操作的顺序处理。

如上所述，各二重信号线20和21被构造为双向地传输信号。例如，二重信号线20被构造为向机器人控制单元11传输从外部装置5输入到端子部10的输入端子的信号（例如，机器人停止信号）并且将来自机器人控制单元11的信号（由机器人编码信号等等生成的机器人2和周边装置3的空间位置信息）传输到端子部10的输出端子。结果，例如能够使用二重信号线20不仅用于从外部装置5到机器人控制单元11的信号传输而且用于从机器人控制单元11到外部装置5的信号传输。

图4是示出由机器人控制单元11执行的例程的流程图。如图4中所示，机器人控制单元11确定来自外部装置5的信号是否经由信号线21、端子部10和信号线20正确地传输。具体地，机器人控制单元11比较经由第一路径20a从外部装置5输入的信号和经由二重信号线20的第二路径20b从外部装置5输入的信号，并且确定这些信号是否彼此相同（步骤S10）。

由于当来自两个路径20a和20b的信号没有彼此相同（步骤S10：否）时，担心的是，二重信号线20具有诸如断线的问题，因此，机器人控制单元11将电力阻断信号输出到电源控制单元30并且阻断向机器人2等等的电力提供以停止机器人2等等的操作（步骤S11）。

另一方面，当来自两个路径20a和20b的信号彼此相同（步骤S10：是）时，机器人控制单元11确定从外部装置5是否输入了机器人停止信号和/或周边装置停止信号（步骤S12）。

当输入了机器人停止信号等等（步骤S12：是）时，如上所述，机器人控制单元11输出电力阻断信号以停止的机器人2和周边装置3的操作（步骤S11）。另一方面，当没有输入机器人停止信号等等（步骤S12：否）时，机器人控制单元11确定从机器人监视单元12输入的信号是否存在诸如数据损坏的异常（步骤S13）。

当来自机器人监视单元12的信号不存在异常（步骤S13：否）时，机器人控制单元11确定从机器人监视单元12是否输入了机器人停止信号和/或周边装置停止信号（步骤S14）。

当从机器人监视单元12输入了机器人停止信号等等（步骤S14：是）时或者当来自机器人监视单元12的信号存在异常（步骤S13：是）时，如上所述，机器人控制单元11输出电力阻断信号以停止机器人2和周边装置3的操作（步骤S11）。另一方面，当从机器人监视单元12没有输入机器人停止信号等等（步骤S14：否）时，机器人控制单元11将控制返回到步骤S10以重复上述处理。

如上所述，根据第一实施方式的机器人系统1已经被构造为使得二重信号线20包括用于收集多个信号并且利用信号线传输信号的两个路径20a和20b。结果，能够减少构成二重信号线20的两个路径20a和20b的信号线的数目，并且因此，能够在整体上减少机器人系统1的尺寸。

接下来，将解释第二实施方式。

图5是示出根据第二实施方式的机器人系统1a的与图3类似的框图。图6是解释图5中所示的机器人系统1a的端子部之间的连接的图。如图5中所示，根据第二实施方式的机器人系统1a包括多个机器人，更具体地，两个机器人，即第一机器人2和第二机器人102。

由于周边装置、外部装置、端子部、机器人监视单元和电源控制单元的各数目对应于机器人的数目，因此，机器人系统1a的各数目为复数，更具体地，为二。在图5和图6中，由虚线A1围绕的部分包括对应于第一机器人2的端子部等等，并且由虚线A2围绕的部分包括对应于第二机器人102的端子部等等。

如从图5了解的是，由于第一机器人2的构造和对应于第一机器人2的第一周边装置3、第一外部装置5、第一端子部10、机器人控制单元11、第一机器人监视单元12和第一电源控制单元30的构造与第一实施方式基本上相同，因此给予了相同的附图标记并且省略了其描述。

此外，第二机器人102的构造以及对应于第二机器人102的第二周边装置103、第二外部装置105、第二端子部110、第二机器人监视单元112和第二电源控制单元130的构造与第一实施方式基本上相同。因此，在图5中，通过将第一实施方式的元件的附图标记加100获得的附图标记被给予第二机器人102等等的元件，并且省略其描述。此外，由于机器人控制单元11能够控制机器人2和102以及周边装置3和103的操作，因此，根据本实施方式的机器人系统1a仅包括一个机器人控制单元。

为了简化图6中的示出，没有示出第一和第二机器人2和102、第一和第二周边装置3和103以及第一和第二电源控制单元30和130。

为了基于上述解释根据第二实施方式的机器人系统1a，如图5和图6中所示，第一和第二端子部10和110被经由二重信号线120串行地连接（图中的附图标记120a和120b）。结果，即使端子部的数目为复数，也能够容易地连接端子部10和110。

二重信号线120包括两个路径（更具体地，第一路径120a和第二路径120b），其中的每个路径收集输入到一个端子部（例如，第二端子部110）的多个信号并且利用信号线将信号传输到另一端子部（例如，第一端子部10）。

特别地，用于将第二端子部110的ASIC110b连接到第一端子部10的ASIC10b的信号线120被称为第一路径120a并且由串行通信线布线。用于连接第二端子部110的ASIC110c和第一端子部10的ASIC10c的信号线120被称为第二路径120b，并且由串行通信线布线。此外，虽然未示出，但是例如通过附接端接寄存器等等对于这些串行通信线适当地执行端接处理。

结果，来自第二外部装置105的信号经由信号线121（图中的附图标记121a和121b）、第二端子部110、信号线120、第一端子部10和信号线20输入到机器人控制单元11。这里，由于信号线20和120的第一路径20a和120a以及第二路径20b和120b执行串行通信（数据通信），因此，机器人控制单元11能够容易地确定输入信号是从第一外部装置5输入的还是从第二外部装置105输入的。

如上所述，根据本实施方式的机器人系统已经被构造为使得二重信号线120的两个路径120a和120b由串行通信线布线。结果，由于与利用硬连线布线两个路径的情况相比，能够减少信号线的数目，并且因此，能够减少端子部10和110的尺寸，因此能够整体地减小机器人系统1a的尺寸。

第一机器人监视单元12和第二机器人监视单元112经由信号线122串行地连接。信号线122例如由一个串行通信线布线。结果，来自第二机器人监视单元112的信号经由信号线122、第一机器人监视单元12和信号线22输入到机器人控制单元11。虽然未示出，但是例如，通过附接端接寄存器等等对于这些串行通信线适当地执行端接处理。

由于在信号线22和122上执行了串行通信（数据通信），因此，机器人控制单元11能够容易地确定输入信号是从第一机器人监视单元12输入的还是从第二机器人监视单元112输入的。

如上所述，由于机器人系统1a已经被构造为使得利用一个串行通信线布线信号线122，因此，与利用硬连线布线信号线122的情况相比，能够减少信号线的数目，并且因此，能够在整体上更多地减少机器人系统1a的尺寸。

接下来，将解释机器人控制单元11的操作。由于机器人控制单元11的操作与第一实施方式基本上相同，因此，参考图4进行其描述。机器人控制单元11比较从第一和第二外部装置5和105经由信号线20的两个路径20a和20b输入的信号，并且确定这些信号是否彼此相同（步骤S10）。

当来自两个路径20a和20b的信号彼此不相同（步骤S10：否）时，机器人控制单元11将电力阻断信号输出到第一和第二电源控制单元30和130以停止第一和第二机器人2和102以及第一和第二周边装置3和103的所有操作（步骤S11）。

另一方面，当来自两个路径20a和20b的信号彼此相同（步骤S10：是）时，机器人控制单元11确定机器人停止信号和/或周边装置停止信号是否是从第一和第二外部装置5和105中的至少一个输入的（步骤S12）。

当从第一和第二外部装置5和105中的至少一个输入了机器人停止信号等等（步骤S12：是）时，机器人控制单元11输出电力阻断信号以停止第一和第二机器人2和102等等的所有操作（步骤S11）。结果，能够改进第一和第二机器人2和102等等的周围安全。

另一方面，当从第一和第二外部装置5和105没有输入机器人停止信号等等（步骤S12：否）时，机器人控制单元11确定从第一和第二机器人监视单元12和112输入的信号是否存在异常（步骤S13）。

当来自第一和第二机器人监视单元12和112的信号不存在异常（步骤S13：否）时，机器人控制单元11确定从第一和第二机器人监视单元12和112中的至少一个是否输入了机器人停止信号和/或周边装置停止信号（步骤S14）。

当从第一和第二机器人监视单元12和112中的至少一个输入了机器人停止信号等等（步骤S14：是）时或者当来自第一和第二机器人监视单元12和112的信号存在异常（步骤S13：是）时，机器人控制单元11执行步骤S11的处理。

另一方面，当从第一和第二机器人监视单元12和112没有输入机器人停止信号等等（步骤S14：否）时，机器人控制单元11将控制返回到步骤S10以重复处理。虽然构造为在步骤S11的处理中停止第一和第二机器人2和102等等的所有操作，但是该实施方式不限于此。换言之，在步骤S11，例如，可以仅停止对应于输入的机器人停止信号的机器人，或者可以仅停止对应于输入的周边装置停止信号的周边装置。

如上所述，第二实施方式具有下述构造，即，对应于第一和第二机器人2和102的第一和第二端子部10和110被经由二重信号线120串行连接并且二重信号线120的两个路径120a和120b由串行通信线布线。结果，能够减少用于连接第一和第二端子部10和110的信号线120的线的数目并且因此能够在整体上减小机器人系统1a的尺寸。在该情况下，由于其它效果与第一实施方式相同，因此，省略其描述。

第二实施方式具有下述构造，其中，机器人2和102、外部装置5和105、端子部10和110等等的数目分别为2。然而，实施方式不限于此。该数目可以为3或更大。

此外，实施方式具有下述构造，其中，端子部10、机器人控制单元11和机器人监视单元12容纳在控制板4内。然而，实施方式不限于此。例如，实施方式可以具有下述构造，其中，端子部10远离控制板4以使得操作者在所放置的位置执行用于将外部装置5连接到端子部10的工作操作。

此外，实施方式具有下述构造，其中，用于收集多个信号并且利用信号线传输信号的路径采用串行通信线。然而，可以采用诸如短距离无线通信的无线通信和诸如蓝牙（注册商标）的红外通信。此外，通信方法不限于串行通信。通信方法可以是诸如并行通信的另外的通信方法。这里，当通信方法为并行通信时的信号线的数目可以大于当通信方法是串行通信时的信号线的数目。然而，与硬连线方法相比，并行通信能够减少信号线的数目，并且因此，能够实现机器人系统1和1a的最小化。

Claims

1.一种机器人系统，所述机器人系统包括：

端子部，所述端子部包括连接端子，输出多个信号的一个或多个外部装置能够连接到所述连接端子；

机器人控制单元，所述机器人控制单元根据来自所述外部装置的信号控制机器人的操作；以及

二重信号线，所述端子部和所述机器人控制单元经由所述二重信号线彼此连接以将从所述外部装置输入到所述端子部的所述多个信号经由两个路径发送到所述机器人控制单元；其中

所述二重信号线包括所述两个路径，所述两个路径中的每个路径将所述多个信号汇总而利用信号线进行传输。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述机器人控制单元包括确定单元，所述确定单元确定所述信号是否被从所述端子部正确地传输到所述机器人控制单元。

3.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中

所述机器人控制单元和所述端子部容纳在控制板中，并且

将所述端子部和所述机器人控制单元彼此连接起来的所述二重信号线在所述控制板内布线。

4.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中

所述两个路径中的每个路径包括串行通信线。

5.根据权利要求1或2所述的机器人系统，所述机器人系统进一步包括：

一个或多个机器人；以及

一个或多个端子部，所述一个或多个端子部对应于所述机器人并且所述一个或多个端子部中的每一个包括连接端子，输出多个信号的一个或多个外部装置能够连接到所述连接端子，其中

所述端子部经由二重信号线串行连接。

6.根据权利要求5所述的机器人系统，其中，将所述端子部彼此连接起来的所述二重信号线包括两个路径，所述两个路径中的每一个将输入到一个端子部的所述多个信号汇总而利用信号线传输到另一个端子部。

7.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中

所述连接端子包括输入来自所述外部装置的信号的输入端子和将信号输出到所述外部装置的输出端子，并且

将所述端子部和所述机器人控制单元彼此连接起来的所述二重信号线将输入到所述输入端子的信号传输到所述机器人控制单元并且将来自所述机器人控制单元的信号传输到所述输出端子。

8.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中，当从所述外部装置输入了指示所述机器人的停止指令的信号时，所述机器人控制单元阻断对所述机器人的电力供应以停止所述机器人的操作。

9.根据权利要求1或2所述的机器人系统，所述机器人系统进一步包括一个或多个机器人，其中

当从所述外部装置输入了指示所述机器人的停止指令的信号时，所述机器人控制单元停止所述机器人的所有操作。