CN108858184A - 机器人控制装置以及计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

一种机器人控制装置以及计算机可读介质。制定计划使得作业人员与机器人不产生干扰。机器人控制装置控制与作业人员在相同区域进行作业的机器人(20)，具备：信息取得部(11)，其取得表示上述机器人(20)的控制状态的信息、表示上述作业人员的姿势的信息、表示上述作业中的作业对象物的位置的信息；推定部(12)，其根据上述信息取得部(11)取得的各信息来推定执行中的作业；需要时间计算部(14)，其根据上述推定出的执行中的作业是什么来计算到上述执行中的作业结束为止的需要时间；动作计划生成部(15)，其根据上述需要时间生成上述机器人(20)的动作计划；控制部(16)，其控制上述机器人(20)使其按照上述动作计划进行作业。

Description

机器人控制装置以及计算机可读介质
技术领域
本发明涉及用于控制机器人的机器人控制装置以及机器人控制程序，特别涉及用于控制与作业人员在相同区域进行作业的机器人的机器人控制装置以及计算机可读介质。
背景技术
目前，在工业用机器人等领域，为了谋求生产和组装的效率化，机器人与作业人员有时会在相同区域进行作业。
此时，不希望机器人和作业人员之间产生干扰，机器人和作业人员在作业区域进行接触。例如在专利文献1中公开用于防止这种干扰的产生的技术。
在专利文献1公开的技术中，检测作业中的机器人和作业人员的状态。然后，在根据检测出的机器人和作业人员的状态与预先学习到的信息判断为机器人与作业人员之间可能产生干扰时，立刻使机器人停止或减速，避免干扰的产生。
上述专利文献1中公开的技术，不明确是否有干扰而执行作业，判断在该作业的执行中是否产生干扰。
如果不这样不明确是否有干扰而执行作业，而能够以不产生干扰的方式预先制定动作计划后执行作业，则能够提高作业的效率，也提高生产效率。
专利文献1：日本特开2016-159407号公报
发明内容
因此，本发明的目的为提供一种机器人控制装置以及计算机可读介质，能够制定动作计划使得作业人员与机器人之间不会产生干扰。
(1)本发明的机器人控制装置(例如后述的机器人控制装置10)为控制与作业人员在相同区域进行作业的机器人(例如后述的机器人20)的机器人控制装置，具备：信息取得部(例如后述的信息取得部11)，其取得表示上述机器人的控制状态的信息、表示上述作业人员的姿势的信息和表示上述作业中的作业对象物的位置的信息；推定部(例如后述的推定部12)，其根据上述信息取得部所取得的各个信息来推定执行中的作业；需要时间计算部(例如后述的需要时间计算部14)，其根据推定出的上述执行中的作业是什么来计算直到上述执行中的作业结束为止的需要时间；动作计划生成部(例如后述的动作计划生成部15)，其根据上述需要时间来生成上述机器人的动作计划；以及控制部(例如后述的控制部16)，其控制上述机器人使得该机器人进行按照上述动作计划的作业。
(2)上述(1)中记载的机器人控制装置还具备：作业时间记录部(例如后述的作业时间记录部13)，其将上述推定部推定出的作业与从开始上述推定出的作业后直到结束为止的时间即作业时间关联起来进行存储，上述需要时间计算部从上述作业时间记录部读出与作为上述需要时间的计算对象的作业对应的作业时间，根据读出的作业时间来计算上述需要时间。
(3)上述(2)中记载的机器人控制装置，上述需要时间计算部计算将上述读出的作业时间进行平均而得的时间作为上述需要时间。
(4)上述(1)～(3)中任意一项中记载的机器人控制装置，上述信息取得部进一步取得用于识别上述作业人员的识别信息，上述需要时间计算部除了根据上述推定出的执行中的作业是什么，还根据基于所取得的上述识别信息而确定的作业人员是谁来计算直到上述执行中的作业结束为止的需要时间。
(5)上述(1)～(4)中任意一项中记载的机器人控制装置，上述动作计划生成部，以在经过关于上述作业人员进行的作业的上述需要时间以后上述机器人进入上述相同区域的方式生成上述动作计划。
(6)上述(1)～(5)中任意一项中记载的机器人控制装置，上述动作计划生成部以在上述相同区域中上述机器人与上述作业人员共存的时间变少的方式生成上述动作计划。
(7)上述(1)～(6)中任意一项中记载的机器人控制装置，上述动作计划生成部以上述作业人员的等待时间变少的方式生成上述动作计划。
(8)本发明的计算机可读介质，记录了使计算机作为控制与作业人员在相同区域进行作业的机器人(例如后述的机器人20)的机器人控制装置(例如后述的机器人控制装置10)而发挥功能的机器人控制程序，该机器人控制装置具备：信息取得部(例如后述的信息取得部11)，其取得表示上述机器人的控制状态的信息、表示上述作业人员的姿势的信息和表示上述作业中的作业对象物的位置的信息；推定部(例如后述的推定部12)，其根据上述信息取得部所取得的各个信息来推定执行中的作业；需要时间计算部(例如后述的需要时间计算部14)，其根据推定出的上述执行中的作业是什么来计算直到上述执行中的作业结束为止的需要时间；动作计划生成部(例如后述的动作计划生成部15)，其根据上述需要时间来生成上述机器人的动作计划；以及控制部(例如后述的控制部16)，其控制上述机器人使得该机器人进行按照上述动作计划的作业。
根据本发明，能够制定动作计划，使得作业人员与机器人之间不会产生干扰。
附图说明
图1是表示本发明实施方式整体的基本结构的示意图。
图2是表示应用本发明实施方式的作业工序的一例的时序图。
图3表本发明实施方式的机器人控制装置的功能框图。
图4A表示本发明实施方式的作业履历数据库的一例。
图4B表示本发明实施方式的平均作业时间数据库的一例。
图5是用于说明本发明实施方式的动作计划的生成的时间图。
图6是用于说明本发明实施方式的动作计划的生成的示意图。
图7是表示本发明实施方式的动作的流程图。
图8是表示应用本发明实施方式的变形例的作业工序的一例的时序图。
图9是用于说明本发明实施方式的变形例的动作计划的生成的时间图。
附图标记的说明
1：机器人控制系统、10：机器人控制装置、11：信息取得部、12：推定部、13：作业时间记录部、14：需要时间计算部、15：动作计划生成部、16：控制部、20：机器人、30：摄像机、40a、40b：部件、50：工件、61：工件/部件供给侧、62：工作台、63：成品排出侧、70：作业人员。
具体实施方式
<实施方式整体的结构>
首先，参照图1说明作为本实施方式的机器人控制系统1整体的结构。如图1所示，机器人控制系统1具备：机器人控制装置10、机器人20以及摄像机30。另外，图中图示有部件40a、部件40b、工件50、工件/部件供给侧61、工作台62、成品排出侧63以及作业人员70。
机器人控制装置10与机器人20可相互通信地连接。另外，机器人控制装置10与摄像机30也可相互通信地连接。这些连接可以是经由了信号线的有线连接，也可以是无线连接。另外，例如也可以是经由了LAN(Local Area Network局域网)或因特网等网络的连接。
机器人控制装置10、机器人20以及摄像机30通过上述连接相互进行通信。
机器人控制装置10是用于控制机器人20的动作的装置。机器人控制装置10具备用于控制机器人20的动作的各种功能块。参照图2后面详细描述该功能块。机器人控制装置10能够通过对一般的机器人控制装置(机器人控制器)追加本实施方式特有的功能来实现。
机器人20是根据机器人控制装置10的控制进行动作的机器人。机器人20具备根据机器人控制装置10的控制进行动作的臂、终端执行器(例如用于把持工件的夹持器)等的可动部。机器人20能够通过例如在生产汽车或电子部件的工厂所使用的一般工业用机器人来实现。
摄像机30是拍摄工作台62的周边的摄像机。摄像机30能够通过一般的摄像机来实现。摄像机30所拍摄的摄像数据被输出给机器人控制装置10。
<作业工序的例子>
在以下的说明中，举例说明进行通过对工件50组装部件40a以及部件40b来生成成品的作业的情况。在该作业中，机器人20搬运工件50、部件40a以及部件40b，作业人员70对工件50组装部件40a以及部件40b。
参照图2的流程图说明该作业的工序。
首先，机器人20将设置在工件/部件供给侧61的工件50搬运至工作台62(步骤S11)。然后，作业人员70在工作台62上设置被搬运来的工件50(步骤S12)。
另外，机器人20将设置在工件/部件供给侧61的部件40a搬运至工作台62(步骤S13)。然后，作业人员70对工件50组装将被搬运来的部件40a(步骤S14)。
接着，机器人20将设置在工件/部件供给侧61的部件40b搬运至工作台62(步骤S15)。然后，作业人员70对工件50组装被搬运来的部件40b(步骤S16)。
由此来完成成品。于是，机器人20将完成的成品搬运至成品排出侧63(步骤S17)。
机器人20与作业人员70协作地重复以上的作业工序，从而能够生成希望数量的成品。
这里，工作台62是机器人20与作业人员70双方都能够进入的作业区域，因此有可能产生作业人员70与机器人20之间的干扰。这里的干扰是指例如虽然不是机器人20与作业人员70通过工作台62进行协作作业的情况，但是机器人20与作业人员70会一起进入工作台62。如果产生这样的干扰，则机器人20与作业人员70会意外地发生接触。
因此，在本实施方式中，机器人控制装置10根据机器人20和作业人员70的状态、部件40a和部件40b的状态来推定当前正在执行的作业。然后，机器人控制装置10根据推定结果生成机器人20的动作计划，使得机器人20和作业人员70同时位于工作台62的时间为最小限。
即，在本实施方式中，能够制定动作计划使得不产生作业人员与机器人之间的干扰。
另外，机器人控制装置10控制机器人20，使得机器人20按照该动作计划进行动作。这样，在本实施方式中，能够不降低生产效率而确保作业人员的安全性。
<机器人控制装置10的结构>
接着，参照图2说明用于实现这种处理的机器人控制装置10的结构。
如图2所示，机器人控制装置10包括信息取得部11、推定部12、作业时间记录部13、需要时间计算部14、动作计划生成部15以及控制部16而构成。
另外，图2中不仅图示机器人控制装置10，也图示与机器人控制装置10内的功能块接收发送信息的机器人20和摄像机30。另一方面，关于图1所示的部件40a以及部件40b和作业人员70，图2中省略其图示。
信息取得部11是取得表示机器人20、作业人员70、部件40a、部件40b以及工件50的状态的信息的部分。信息取得部11将取得的各个信息输出给推定部12。
这里，信息取得部11取得由摄像机30拍摄到的摄像数据，作为表示作业人员70、部件40a、部件40b以及工件50的状态的信息。该摄像数据如上述那样是拍摄工作台62的周边而得的数据，例如拍摄了进入工作台62的作业人员70情况、工作台62中的部件40a、部件40b以及工件50的情况。
另外，信息取得部11从后述的控制部16取得表示机器人20的控制状态的信息，作为表示机器人20的状态的信息。表示控制状态的信息例如是表示机器人20的臂和夹持器的位置的信息、表示机器人20的夹持器的开闭状态的信息以及表示使机器人20进行的作业的内容的信息。这些信息根据控制部16为了控制机器人20而对机器人20输出的控制信号(例如位置指令)、用于反馈控制的反馈信号或者控制部16读入的加工程序等的信息而生成。
另外，信息取得部11可以不从控制部16取得表示机器人20的状态的信息，而从摄像机30的摄像数据来取得。
推定部12根据信息取得部11取得的各个信息，推定当前执行中的作业是作业工序中包括的多个作业内的哪个作业。例如，根据信息取得部11取得的各个信息，确定为在成品排出侧63设置了工件50，但是部件40a还没有被组装到工件50，而作业人员70进入工作台62的情况下，推定为作业人员70正在执行将部件40a组装到工件50的作业(相当于图2的步骤S14的作业)。
这样，为了推定当前正在进行的作业，推定部12预先存储作业工序中包括的各个作业的内容和进行各个作业的顺序。另外，为了推定正在进行的作业，确定作业人员70的姿势是有效的。因此，推定部12为了根据由摄像机拍摄的人物的图像来确定人物的姿势，例如能够使用日本特开2001-092978号公报所公开的技术。
推定部12的推定内容被输出给作业时间记录部13。
作业时间记录部13根据从推定部12输入的推定内容来构建“作业履历数据库”。然后，作业时间记录部13在每次新输入推定内容时，更新作业履历数据库。
另外，在作业时间记录部13中也通过后述的需要时间计算部14来构建“平均作业时间数据库”。需要时间计算部14更新该平均作业时间数据库。
参照图4A以及图4B说明存储在这2个数据库中的信息的一例。
如图4A所示，在作业履历数据库中，针对每个作业关联地存储有“时刻”、“机器人20的状态/作业”、“根据摄像数据检测出的作业人员70的状态”、“推定出的作业人员的作业”以及“作业时间”。
“开始时刻”是开始了作业的时刻。这里，在本实施方式中，根据开始时刻计算后述的“作业时间”。希望尽可能准确地确定该作业时间。因此，推定部12的推定至少通过预定的频度(例如每秒一次)来重复。由此，能够准确地确定作业的开始时刻，所以能够准确地计算作业时间。
“机器人20的状态/作业”是表示机器人20的状态和机器人20进行的作业的信息。这里，如上所述，信息取得部11能够从控制部16取得机器人20的状态，推定部12根据该状态能够唯一地确定机器人20正在进行的作业。因此，机器人20的状态与作业不是作为不同的项目而是作为一个项目。
“根据摄像数据检测出的作业人员70的状态”是表示根据摄像机30拍摄到的摄像数据检测出的作业人员的状态的信息。
“推定出的作业人员的作业”是表示基于根据摄像数据检测出的作业人员70的状态由推定部12推定出的作业的信息。这里，也考虑从“根据摄像数据检测出的作业人员70的状态”不能够唯一地推定“推定出的作业人员的作业”的情况。这种情况下，将“根据摄像数据检测出的作业人员70的状态”和“推定出的作业人员的作业”作为不同的项目，以便用户能够对“推定出的作业人员的作业”的内容进行修正等。
另外，图中为了简化说明，将“根据摄像数据检测出的作业人员70的状态”和“推定出的作业人员的作业”设为相同的内容。但是，实际上例如“根据摄像数据检测出的作业人员70的状态”可以是“作业人员70进入工作台62的状态”，“推定出的作业人员的作业”可以是“部件40a组装中”。这是因为推定部12如上述那样存储各个作业的内容和进行各个作业的顺序，所以能够根据“作业人员70进入工作台62的状态”推定出“部件40a组装中”的作业。
“作业时间”是从开始作业后到结束为止实际所需要的时间。作业时间例如作为作业的开始时刻与下一个作业的开始时刻之间的差而被求出。另外，在连续进行作业时，能够这样通过2个作业的开始时刻的差来计算作业时间，但是会有不连续进行作业而在作业结束后到开始下一个作业为止的期间存在不进行任何作业的时间的情况。这种情况下，数据库中不仅包括1个作业的开始时刻，也包括结束时刻，可以将该开始时刻与结束时刻之间的差设为作业时间。
如图4B所示，在平均作业时间数据库中将“作业”与“平均作业时间”关联地进行存储。这里“平均作业时间”是将从开始被关联的作业后到结束为止的时间即作业时间进行平均而得的时间。
平均作业时间能够根据存储在作业履历数据库中的作业时间来计算。具体地说，需要时间计算部14读出所有与某个作业关联的作业时间，将读出的作业时间进行平均。而且，将该某个作业与平均后的作业时间进行关联，存储在平均作业时间数据库中。
另外，需要时间计算部14针对当前执行中的作业计算到作业结束为止的需要时间。具体地说，计算从当前执行中的作业的平均作业时间减去从当前执行中的作业的开始时刻起的经过时间后得到的时间，作为需要时间。计算出的需要时间是针对动作计划生成部15而计算的。
动作计划生成部15是生成机器人20的动作计划的部分。动作计划生成部15为了生成动作计划，存储作业工序中包括的各个作业的内容和进行各个作业的顺序。然后，动作计划生成部15根据需要时间计算部14计算出的需要时间来生成动作计划。生成的动作计划被输出给控制部16。另外，后面参照图5描述动作计划生成部15的动作计划的生成方法。
控制部16是控制机器人20使其按照动作计划生成部15所生成的动作计划进行作业的部分。控制部16为了按照动作计划生成部15所生成的动作计划进行作业，生成位置指令等的控制信号和关于夹持器的开闭的控制信号，并将所生成的控制信号输出给机器人20。机器人20根据该控制信号进行动作。另外，控制部16将这些控制信号等作为表示机器人20的控制状态的信息输出给信息取得部11。
以上，说明了机器人控制装置10中包括的功能块。
为了实现这些功能块，机器人控制装置10具备CPU(Central Processing Unit中央处理单元)等运算处理装置。另外，机器人控制装置10也具备存储了应用软件和OS(Operating System操作系统)等各种控制用程序的HDD(Hard Disk Drive硬盘驱动器)等辅助存储装置、用于存储运算处理装置执行程序时暂时需要的数据的RAM(Random AccessMemory随机存取存储器)这样的主存储装置。
而且，在机器人控制装置10中，运算处理装置从辅助存储装置读入应用软件和OS，使读入的应用软件和OS展开在主存储装置中，并进行基于这些应用软件和OS的运算处理。另外，根据该运算结果来控制各个装置所具备的各种硬件。这样，能够实现本实施方式的功能块。即，通过硬件和软件相互协作，能够实现本实施方式。
<动作计划的生成>
接着，根据具体例说明通过动作计划生成部15进行的动作计划的生成。在本例中，在参照图2上述的作业工序中，设想步骤S11以及步骤S12结束，在执行步骤S13过程中针对以后的作业生成动作计划的情况。
此时，动作计划生成部15生成关于接下来的作业即将部件40b从工件/部件供给侧61搬运到工作台62的作业(相当于图2的步骤S15)的作业计划。这里，动作计划生成部15考虑前工序即作业人员70将部件40a组装到工件50的作业(相当于图2的步骤S14)的作业时间，并进行动作计划，使得作业人员70和机器人20同时位于工作台62的时间变得更少。
为了说明，图5表示将机器人20开始搬运部件40a时设为T＝0的时间图。这里，作为前提，将在工件50上组装部件40a的平均作业时间设为To(a)。另外，将机器人20从工件/部件供给侧61将部件40a、部件40b搬运到工作台62的平均作业时间分别设为TR(a)、TR(b)。进一步，设为To(a)≥TR(b)的关系。
在时刻TR(a)，机器人20搬运部件40a，作业人员70从机器人20获取部件40a，开始部件40a的组装。
接着，在时刻t，如图6所示，检测出作业人员70正在组装部件40a的状态和机器人20要进行接下来的工序即搬运部件40b的状态。
这里，如上所述，机器人20搬运部件40b的时间TR(b)比作业人员70组装部件40a的时间To(a)更短。因此，如果在TR(a)结束后的时刻t直接开始机器人20搬运部件40b的作业，则机器人20在比作业人员70在工作台62结束作业的时刻(TR(a)+To(a))更早的定时即时刻(t+TR(b))进入工作台62，作业人员70与机器人20有可能产生干扰。
因此，动作计划生成部15延迟机器人20开始部件40b的搬运的时刻，以在作业人员70刚结束组装部件40a之后机器人20进入工作台的方式来生成动作计划。
因此，动作计划生成部15从需要时间计算部14取得作业人员70组装部件40a的剩余作业时间即需要时间。此时，需要时间为To(a)-(t-TR(a))。
动作计划生成部15根据该需要时间生成机器人20的动作计划，使得作业人员70与机器人20共同存在于相同的作业区域中的时间为必要最小限。
此时，如果在作业人员70结束组装部件40a的同时，机器人20带着部件40b进入工作台，则作业人员70能够立刻转移到组装下一部件40b的工序。因此，动作计划生成部15生成将机器人20搬运部件40b的动作的开始时刻错开到时刻(TR(a)+To(a)-TR(b))的动作计划。
然后，控制部16控制机器人20使其按照该动作计划进行动作，从而在作业人员70组装完部件40a的同时，机器人20带着部件40b进入工作台。
通过这样来生成动作计划，在本实施方式中，能够将作业人员70与机器人20共同存在于相同的作业区域中的时间和作业人员的等待时间设为必要最小限。
另外，能够将作业人员70与机器人20干扰的可能性设为最小限，能够提高本质的安全性。
即，通过使作业工序最优化，能够不降低生产效率地提供一种安全性高的机器人系统。
另外，在专利文献1公开的技术中，需要进行更新隐马尔可夫模型的参数这样的学习，但是本实施方式不需要进行这样的学习。进一步，在专利文献1公开的技术中，在学习中需要停止生产线，但是，在本实施方式中还能够一边实际运转生产线一边累积平均作业时间。
<本实施方式的动作>
接着，参照图7的流程图说明本实施方式的动作。
首先，信息取得部11从摄像机30取得工作台62的周边的摄像数据作为表示机器人控制装置10、部件40以及工件50的状态的信息。另外，信息取得部11取得被输出给机器人20的控制信号和反馈信号，作为表示机器人20的状态的信息(步骤S21)。
接着，推定部12推定执行中的作业(步骤S22)。另外，需要时间计算部14根据推定部12的推定结果来计算到执行中的作业结束为止的需要时间(步骤S23)。
进一步，动作计划生成部15根据计算出的需要时间和作业工序的内容以及序号来生成动作计划(步骤S24)。
然后，控制部16控制机器人20使其按照动作计划进行动作(步骤S25)。
接着，动作计划生成部15判定作业工序中包括的所有作业是否结束(步骤S26)。当并非所有的作业结束时(步骤S26中为“否”)，处理再次进入步骤S21，对以后的作业重复上述的处理。另一方面，当所有的作业结束时(步骤S26为“是”)，结束处理。
通过以上说明的动作，本实施方式起到在<动作计划的生成>的项目中描述的效果。
另外，上述机器人控制系统中包括的各个装置分别可以通过硬件、软件或其组合来实现。另外，通过上述机器人控制系统中包括的各个装置分别进行协作而进行的机器人控制方法，也能够通过硬件、软件或其组合而实现。这里，通过软件实现的意思是通过计算机读入程序并执行来实现。
能够使用各种类型的非瞬态的计算机可读介质(non-transitory computerreadable medium)来存储程序并提供给计算机。非瞬态的计算机可读介质包括各种类型的有实体的记录介质(tangible storage medium)。非瞬态的计算机可读介质的例子包括磁记录介质(例如软盘、磁带、硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如光磁盘)、CD-ROM(Read OnlyMemory)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如掩模ROM、PROM(programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、闪存ROM、RAM(random access memory))。另外，也可以通过各种类型的瞬态的计算机可读介质(transitory computer readable medium)对计算机提供程序。瞬态的计算机可读介质的例子包括电信号、光信号以及电磁波。瞬态的计算机可读介质经由电线以及光纤等有线通信路径或无线通信路径将程序提供给计算机。
另外，上述实施方式是本发明的优选实施方式，但是本发明的范围不仅限于上述实施方式，能够以在不脱离本发明主旨的范围内实施了各种变更后的方式来实施。例如，作为变形例，能够实施以下所记载的变更。
<变形例1>
在上述实施方式中，不区别作业人员70是谁而生成作业履历数据库。另外，根据这样而生成的作业履历数据库来计算平均作业时间。但是，考虑作业人员70的作业时间因人而异的情况。例如，在作业人员70是对作业熟练的人员和对作业是新手的情况下，作业时间有可能不同。
因此，可以区别作业人员70是谁。因此，为了分别识别作业人员70，对作业人员70分别分配识别信息(例如ID编号)。然后，在作业履历数据库中分别区别作业人员70，按照每个ID编号存储作业时间。进一步，在计算平均作业时间时也分别区别作业人员70，按照每个ID编号来计算平均作业时间。通过这样能够考虑各个作业人员70各自的能力来生成动作计划。
<变形例2>
在上述实施方式中，根据将存储在作业履历数据库中的作业时间平均而得到的平均作业时间来计算需要时间。也可以将其进行变形，根据存储在作业履历数据库中的作业时间的中央值和最频值来计算需要时间。
<变形例3>
在上述实施方式中，根据摄像机30拍摄到的摄像数据来确定机器人控制装置10、部件40以及工件50的状态。也可以将其进行变形，通过由传感器等测量到的信息来确定机器人控制装置10、部件40以及工件50的状态。例如，可以在作业人员70佩戴的安全帽上安装运动传感器，根据该运动传感器所测量到的信息来确定作业人员70的状态。
<变形例4>
在上述实施方式中，假设通过一般的工业用机器人实现机器人20。并且，以机器人20与作业人员70之间不会产生干扰的方式来生成动作计划，从而防止了干扰的产生。
但是，例如在作业人员70进行了设想外的没有想到的动作等情况下，机器人20与作业人员70之间有可能产生干扰。因此，假设这样的情况，如果通过力传感器等检测出干扰的发生，则通过自动停止动作的机器人来实现机器人20即可。由此，假设即使产生了干扰也能够确保用户的安全。
<变形例5>
在上述实施方式中，假设通过不同的装置实现机器人控制装置10与机器人20。也可以将其进行变形，通过同一装置来实现机器人控制装置10与机器人20。或者可以通过与机器人20相同的装置来实现机器人控制装置10的功能块的一部分或全部。
<变形例6>
在上述实施方式中，假设机器人20与作业人员70为1对1的关系的情况。也可以将其进行变形，当机器人20与作业人员70为1对多或者多对多的关系时也可以应用本实施方式。
<变形例7>
在上述实施方式中，假设机器人20与作业人员70交替地进入工作台62的情况。也可以将其进行变形，即使在机器人20与作业人员70在工作台62中同时作业的情况下也应用本实施方式。
参照图8以及图9说明该变形例。在本变形例中，作业人员70将部件40c和部件40d组装到工件50中。然后，在作业人员70组装部件40c时，机器人20为了容易组装部件40c而保持在预定的位置。例如，当工件50是汽车的车体时，为了容易组装作为车轮的部件40c而保持在预定的位置。
参照图8的流程图来说明该作业的工序。
首先，机器人20将设置在工件/部件供给侧61的工件50搬运至工作台62(步骤S31)。然后，作业人员70将搬运来的工件50设置到工作台62(步骤S32)。
另外，机器人20将设置在工件/部件供给侧61的部件40c搬运至工作台62(步骤S33)。然后，机器人20将部件40c保持在工作台62的预定位置(步骤S34)。该动作是与上述实施方式不同的点。然后，作业人员70将由机器人20保持的部件40c组装到工件50(步骤S35)。
接着，机器人20将设置在工件/部件供给侧61的部件40d搬运至工作台62(步骤S36)。然后，作业人员70将搬运来的部件40d组装到工件50(步骤S37)。
这样完成成品。于是，机器人20将完成的成品搬运至成品排出侧63(步骤S38)。
接着，根据具体例说明此时通过动作计划生成部15进行的动作计划的生成。在本变形例中，在参照图8上述的作业工序中，假设步骤S31以及步骤S32结束，步骤S33在执行中，生成关于以后作业的动作计划的情况。
此时，动作计划生成部15生成关于接下来的作业即将部件40d从工件/部件供给侧61搬运至工作台62的作业(相当于图8的步骤S36)的作业计划。这里，动作计划生成部15考虑前工序即作业人员70将部件40c组装到工件50的作业(相当于图8的步骤S35)的作业时间，并进行动作计划，使得作业人员70和机器人20同时位于工作台62的时间变得更少。
为了说明，图9表示将机器人20开始搬运部件40c时设为T＝0的时间图。这里，作为前提，将在工件50上组装部件40c的平均作业时间设为To(c)。另外，将机器人20从工件/部件供给侧61将部件40c、部件40d搬运到工作台62的平均作业时间分别设为TR(c1)、TR(d)。另外，将机器人20进入工作台62并通过工作台62保持部件40c的平均作业时间设为TR(c2)。进一步，设为To(c)≥TR(d)的关系。
在时刻TR(c1)，机器人20搬运部件40c，之后，机器人20通过工作台62保持部件40c。保持进行到时刻(TR(c1)+TR(c2))。与此并行，作业人员70从机器人20获取部件40c，进行部件40c的组装。
接着，在时刻t，假定检测出作业人员70正在组装部件40c的状态和机器人20要搬运接下来的工序即部件40d的状态。
这里，如上所述，机器人20搬运部件40d的时间TR(b)比作业人员70组装部件40c的时间To(c)短。因此，如果在TR(c)和TR(c2)结束后的时刻t直接开始机器人20搬运部件40d的作业，则机器人20在比作业人员70在工作台62结束作业的时刻(TR(c1)+To(c))更早的定时即时刻(t+TR(d))进入工作台62，从而作业人员70与机器人20有可能会产生干扰。
因此，动作计划生成部15使机器人20开始部件40d的搬运的时刻延迟，以在作业人员70刚结束部件40c的组装后机器人20进入工作台的方式来生成动作计划。
因此，动作计划生成部15从需要时间计算部14取得作业人员70组装部件40c的剩余作业时间即需要时间。此时，需要时间为To(c)-(t-TR(c1)+TR(c2))。
动作计划生成部15根据该需要时间生成机器人20的动作计划，使得作业人员70与机器人20共同存在于相同作业区域中的时间为必要最小限。
此时，如果在作业人员70结束组装部件40c的同时，机器人20带着部件40d进入工作台，则作业人员70能够立刻转移到组装接下来的部件40d的工序。因此，动作计划生成部15生成将机器人20搬运部件40d的动作的开始时刻错开到时刻(TR(c1)+To(c)-TR(b))的动作计划。
然后，控制部16控制机器人20使得按照该动作计划进行动作，从而在作业人员70组装完部件40c的同时，机器人20带着部件40d进入工作台。
即，即使如本变形例那样，在机器人20与作业人员70同时在工作台62中进行作业的情况下，也能够达到与上述实施方式同样的效果。

Claims (8)

1.一种机器人控制装置，控制与作业人员在相同区域进行作业的机器人，其特征在于，
该机器人控制装置具备：
信息取得部，其取得表示上述机器人的控制状态的信息、表示上述作业人员的姿势的信息和表示上述作业中的作业对象物的位置的信息；
推定部，其根据上述信息取得部所取得的各个信息来推定执行中的作业；
需要时间计算部，其根据推定出的上述执行中的作业是什么来计算直到上述执行中的作业结束为止的需要时间；
动作计划生成部，其根据上述需要时间来生成上述机器人的动作计划；以及
控制部，其控制上述机器人使得该机器人进行按照上述动作计划的作业。
2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，
该机器人控制装置还具备：作业时间记录部，其将上述推定部推定出的作业与从开始上述推定出的作业后直到结束为止的时间即作业时间关联起来进行存储，
上述需要时间计算部从上述作业时间记录部读出与作为上述需要时间的计算对象的作业对应的作业时间，根据读出的作业时间来计算上述需要时间。
3.根据权利要求2所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述需要时间计算部计算将上述读出的作业时间进行平均而得的时间作为上述需要时间。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述信息取得部进一步取得用于识别上述作业人员的识别信息，
上述需要时间计算部除了根据上述推定出的执行中的作业是什么，还根据基于所取得的上述识别信息而确定的作业人员是谁来计算直到上述执行中的作业结束为止的需要时间。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述动作计划生成部，以在经过关于上述作业人员进行的作业的上述需要时间以后上述机器人进入上述相同区域的方式生成上述动作计划。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述动作计划生成部以在上述相同区域中上述机器人与上述作业人员共存的时间变少的方式生成上述动作计划。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述动作计划生成部以上述作业人员的等待时间变少的方式生成上述动作计划。
8.一种计算机可读介质，记录了使计算机作为控制与作业人员在相同区域进行作业的机器人的机器人控制装置而发挥功能的机器人控制程序，其特征在于，
上述机器人控制装置具备：
信息取得部，其取得表示上述机器人的控制状态的信息、表示上述作业人员的姿势的信息和表示上述作业中的作业对象物的位置的信息；
推定部，其根据上述信息取得部所取得的各个信息来推定执行中的作业；
需要时间计算部，其根据推定出的上述执行中的作业是什么来计算直到上述执行中的作业结束为止的需要时间；
动作计划生成部，其根据上述需要时间来生成上述机器人的动作计划；以及
控制部，其控制上述机器人使得该机器人进行按照上述动作计划的作业。
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