CN111347420A

CN111347420A - 通信装置、通信方法、机器人装置、生产装置、制造物品的方法、发送装置、记录介质

Info

Publication number: CN111347420A
Application number: CN201911315909.5A
Authority: CN
Inventors: 筱健治
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-06-30
Also published as: US20230091914A1; JP7451450B2; JP2021093764A; JP2020102833A; JP6849769B2

Abstract

本发明提供通信装置、通信方法、机器人装置、生产装置、制造物品的方法、发送装置、记录介质。该通信装置包括：发送装置，其被构造为发送用于装置的操作数据；接收装置，其被构造为接收所述操作数据；无线通信单元，所述发送装置和所述接收装置经由所述无线通信单元彼此无线通信；以及线缆，其被构造为连接所述发送装置和所述接收装置，其中，所述发送装置经由所述线缆将同步信号发送至所述接收装置，所述同步信号表示执行所述操作数据的定时，并且其中，所述发送装置使用所述无线通信单元将与预定时段中所述装置的操作相对应的所述操作数据发送至所述接收装置。

Description

通信装置、通信方法、机器人装置、生产装置、制造物品的方法、发送装置、记录介质

技术领域

本发明涉及通信装置。

背景技术

在制造产品的生产线中，已使用配备有关节式机械臂的机器人装置作为生产装置。这种类型的机械臂使用附装到该机械臂的远端的末端执行器来操作工件，并制造诸如工业产品和零件的物品。末端执行器的示例包括作为抓握装置的机械手和诸如仪器的其他工具。

用作末端执行器的机械手设置有被构造为抓握工件的手指部。机械手的内置电动机的旋转力通过齿轮被转换为线性操作，并且线性操作被发送到手指部，使得手指部抓握工件。

例如，交流(AC)伺服电动机、步进电动机或直流(DC)电动机用作末端执行器的内置电动机。常规技术通常使用在机械臂中延伸的通信线缆以经由通信线缆将用于控制末端执行器的内置电动机的控制信号发送至电动机。

由于机械臂一直在移动，因此在机械臂中使用了抗弯曲的通信线缆。此外，由于在机械手的控制期间发送与手指部的数量和所安装的传感器的数量相对应的各种信号，因此通信线缆的数量增加。这引起了如下问题：降低了通信线缆的抗弯性，并且为了通信线缆的足够空间而增大了机械臂的厚度。不仅是机器人装置，而是各种生产装置都具有与配线有关的问题。

响应于上述问题，已经针对生产装置中的无线环境讨论了生产装置中的各种无线通信方法。

例如，讨论了使用支持高速通信的协议的方法，除了常规的控制局域网(CAN)和推荐性标准(RS)-485之外，该协议诸如有：控制自动化技术的以太网(EtherCAT)、CC-Link工业以太网(CC-LinkIE)、PROFIBUS分散式外围设备(PROFIBUS-DP)或Mechatrolink-III。

此外，日本特开2005-217799号公报讨论了如下方法，其中，难以通过有线发送的数据(诸如高速数据和要经由总线发送的需要多路复用的数据)被无线地发送，而不需要高速、大量数据传输的数据则通过有线发送，以减少各种电子装置中的通信线缆。利用该方法，可以减少用于发送需要多路复用的数据的通信线缆。

取决于要执行的操作，机械臂可以被定向在各种朝向。因此，取决于机械臂的朝向，存在如下可能：阻塞物进入控制装置与末端执行器之间并反射无线电波，或者末端执行器被带到可通信区域之外并由此断开无线通信，这可能导致错误的操作或损失实时性。在包括被构造为移动通信对象的移动机构的生产装置中，也可能发生上述无线通信的断开。

在日本特开2005-217799号公报中讨论的方法针对无线通信处于稳定状况下的诸如膝上型个人计算机(PC)的电子装置，因为阻塞物不太可能进入发送对象和接收对象之间，并且发送对象和接收对象不太可能被带到可通信区域之外。因此，该方法不适用于当通信对象移动时无线通信可能断开的情况。

发明内容

响应于上述问题，本发明涉及通信装置，利用该通信装置，即使在无线通信断开的情况下也减少错误操作的发生和实时性的损失。

根据本公开的一方面，提供了一种通信装置，其包括：发送装置，其被构造为发送用于装置的操作数据；接收装置，其被构造为接收所述操作数据；无线通信单元，所述发送装置和所述接收装置经由所述无线通信单元彼此无线通信；以及线缆，其被构造为连接所述发送装置和所述接收装置，其中，所述发送装置经由所述线缆将同步信号发送至所述接收装置，所述同步信号表示执行所述操作数据的定时，并且其中，所述发送装置使用所述无线通信单元将与预定时段中所述装置的操作相对应的所述操作数据发送至所述接收装置。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本公开的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据示例性实施例的机器人装置的示意图。

图2是示出根据示例性实施例的机械手主体的控制框图。

图3A和图3B是示出根据示例性实施例的叠加在电源线缆上并被发送的同步信号以及通过无线信号发送的操作数据的示意图。

图4是示出根据示例性实施例的生成脉冲串(burst)同步信号的电路的示意图。

图5是示出根据示例性实施例的控制装置的框图。

图6是示出根据示例性实施例的手持电动机驱动器的框图。

图7是示出在维持无线通信的情况下，根据示例性实施例的叠加在电源线缆上并被发送的同步信号以及通过无线信号发送的操作数据的示意图。

图8是示出在无线通信断开的情况下，根据示例性实施例的叠加在电源线缆上并被发送的同步信号以及通过无线信号发送的操作数据的示意图。

图9是示出在无线通信断开的情况下，根据示例性实施例的叠加在电源线缆上并被发送的同步信号以及通过无线信号发送的操作数据的示意图。

图10是示出根据示例性实施例的机器人装置的示意图。

图11是示出根据示例性实施例的机械臂主体的控制框图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本公开的各种示例性实施例。应当指出，以下描述的各构造仅仅是示例，并且本领域技术人员例如能够在本发明的实质范围内根据需要改变构造的细节。此外，以下描述的示例性实施例中指定的各数值仅仅是参考数值，并不意图限制本发明的范围。

图1是从XYZ坐标系中的方向观看的、示出根据第一示例性实施例的机器人装置100的平面图。在以下指定的附图中，箭头X、Y和Z表示整个机器人装置100的坐标系。通常，在使用机器人装置的机器人系统中，在一些情况下的控制中，根据需要使用关于机械手或手指部的局部三维坐标系，以及整个安装环境的全局XYZ三维坐标系。在本示例性实施例中，整个机器人装置100的坐标系由XYZ指定，局部坐标系由xyz指定。

如图1所示，机器人装置100包括关节式机械臂主体200、机械手主体300和控制装置400。控制装置400是被构造为控制整个机器人装置100的操作的控制单元。

机器人装置100还包括外部输入装置500，该外部输入装置500是被构造为向控制装置400发送示教数据的示教装置。外部输入装置500的示例是用户用来指定机械臂主体200和机械手主体300的位置的示教盒。

尽管在本示例性实施例中将机械手布置为机械臂主体200的远端部的末端执行器，但是末端执行器不限于机械手，并且可以是工具。

作为机械臂主体200的近端的连杆201布置在底座210上。

机械手主体300被构造为抓握诸如零件或工具的对象物体。根据本示例性实施例的机械手主体300的两个手指部通过驱动机构(未示出)和电动机311打开/关闭，以释放/抓握工件。机械手主体300用于抓握工件，使得工件相对于机械臂主体200的相对位置不变。

此外，机械手主体300包括内置手持电动机驱动器301，并且电动机驱动器301控制电动机311的驱动。

机械手主体300连接至连杆204，并且连杆204旋转，使得机械手主体300也旋转。

机械臂主体200包括多个关节，例如，四个关节(四个轴)。机械臂主体200包括多个(四个)伺服电动机211、212、213和214，它们分别绕旋转轴驱动和旋转关节J₁、J₂、J₃和J₄。

在机械臂主体200中，连杆201、202、203和204分别通过关节J₁、J₂、J₃和J₄彼此联接，以可旋转地移动。连杆201至204从机械臂主体200的近端朝远端依次串联联接。

在图1中，机械臂主体200的底座210和连杆201通过绕X轴线旋转的关节J₁相互连接。

机械臂主体200的连杆201和202通过关节J₂连接。在图1所示的状态下，关节J₂的旋转轴线与Y轴线方向一致。

机械臂主体200的连杆202和203通过关节J₃连接。在图1所示的状态下，关节J₃的旋转轴线与Y轴线方向一致。

机械臂主体200的连杆203和204通过关节J₄连接。在图1所示的状态下，关节J₄的旋转轴线与Y轴线方向一致。

利用上述构造，机械臂主体200可以将机械臂主体200的末端执行器(机械手主体300)在可移动范围内的期望的三维位置处，沿期望的三个方向定向。

在本示例性实施例中，机械臂主体200的手端是机械手主体300。在机械手主体300抓握物体的情况下，机械手主体300和被抓握的物体(例如，零件、工具)统称为机械臂主体200的手端。

具体地，作为末端执行器的机械手主体300被称为手端，而不管机械手主体300处于抓握物体的状态还是处于没有抓握物体的状态。

利用上述构造，机械臂主体200可以将机械手主体300操作到期望的位置，并且使机械手主体300进行期望的操作。期望的操作的示例包括如下操作：抓握工件，将抓握的工件附装到预定工件，并制造物品。

机械手主体300例如可以是诸如气压驱动的空气手的末端执行器。

此外，机械手主体300可通过诸如旋拧的部分固定方法或诸如闩锁的去除/更换方法而附装到连杆204。

特别是在机械手主体300是可去除和可更换的情况下，还可以使用如下方法：通过控制机械臂主体200而由机械臂主体200进行的操作来去除和更换布置在供应位置处的多种类型的机械手主体300。

此外，在控制装置400和机械手主体300中的各个中布置用于无线通信的天线13，以使得能够在控制装置400与机械手主体300的内置手持电动机驱动器301之间进行无线通信的发送和接收。

在本示例性实施例中，天线13使用常用的无线发送方法(例如，Wi-Fi电气电子工程师协会(IEEE)802.1、第四代(4G)、第五代(5G))。

使用天线13将用于操作机械手主体300的操作数据经由无线通信的无线通信路径12从控制装置400发送至手持电动机驱动器301。由天线13启用无线通信。

此外，根据本示例性实施例的控制装置400还具有作为向机器人装置100供电的电源装置的功能。

经由电源线缆1从控制装置400供应对电动机311的电力。

此外，包含用于操作机械手主体300的操作数据的执行定时的同步信号也被叠加并经由电源线缆1发送至手持电动机驱动器301。

图2是作为机械手主体300的简化控制框图的框图。

在图2中，控制装置400基于用户使用外部输入装置500输入的命令值，将操作数据和同步信号发送到手持电动机驱动器301。

手持电动机驱动器301从控制装置400接收操作数据和同步信号，并使电动机311在对象方向上以所需角度和所需速度旋转。

由于控制装置400被构造为识别电动机311的旋转角度，因此设置了电动机编码器321。电动机编码器321将关于电动机311的旋转角度的信息发送到控制装置400。

在该处理中，使用天线13经由无线通信路径12将来自电动机编码器321的信息发送到控制装置400。

电动机编码器321的方法包括磁编码器和光编码器。此外，旋转检测方法包括绝对方法和增量方法。

增量方法检测单个旋转中的电动机的角度，而绝对方法可以对多次旋转的电动机的旋转数进行计数。

在许多情况下，机器人装置中使用的电动机旋转多次，因此经常使用绝对方法。

在本示例性实施例中，控制装置400设置在机器人装置100的外部，并且手持电动机驱动器301内置在机械手主体300中。

利用上述构造，通过电动机编码器321检测机械手主体300的手指部的位置，并且将反馈发送到控制装置400，由此控制机械手主体300的手指部的位置。

下面将参照图3A和图3B详细描述手持电动机驱动器301如何基于从控制装置400发送的操作数据和同步信号来控制机械手主体300。

图3A和图3B是示出叠加在电源线缆1上并从控制装置400发送的脉冲串同步信号14和经由无线通信路径12从控制装置400发送的无线信号20的示意图。图3A是示出经由电源线缆1发送的同步信号14的示意图，图3B是示出经由无线通信路径12发送的无线信号20的示意图。

在图3A中，叠加在电源线缆1上的同步信号被作为脉冲串同步信号14叠加并发送。

如图4所示，脉冲串同步信号14例如由包括电感器22和电容器23的组合的电路发送。

例如，电容器23在脉冲串同步信号14的时段期间耦合100kHz的正弦波形。

在接收端，通过电容器耦合获取该信号并对其进行滤波，然后将所得信号用作脉冲串同步信号14。

虽然在本示例性实施例中通过上述方法发送脉冲串同步信号14，但是可以通过其他电路来发送脉冲串同步信号14。

在图3B中，经由无线通信路径12发送的无线信号20包含m个数据串，它们是操作数据1、操作数据2、…和操作数据m，其中m表示操作数据的数量。

此外，无线信号20包含执行操作数据指令信号15，该执行操作数据指令信号15指定多个操作数据中的要执行的操作数据。

在操作数据的数量为m的情况下，图3B的左侧所示的第一无线信号20-1的数据串存储操作数据1至m并被发送。

图3B的右侧所示的第二无线信号20-2的数据串传送操作数据2至m+1。

操作数据1和操作数据2是诸如与机械手主体300的操作实时相关的命令值的数据，并且从无线信号20发送每一秒操作的单个操作数据。

具体地，操作数据m是在发送操作数据1的定时之后大约m-1秒的定时机械手主体300响应的操作数据。

因此，操作数据数量m表示直到预定时间的用于机械手主体300的操作的操作数据的数量。

随着操作数据数量m的增加，包含在一个无线信号20中的操作数据的数量增加。因此，预定时间增加。

执行操作数据指令信号15也被区分为第一执行操作数据指令信号、第二执行操作数据指令信号等。图3B的左侧所示的无线信号20-1的执行操作数据指令信号15-1是第一执行操作数据指令信号，并且图3B的右侧所示的无线信号20-2的执行操作数据指令信号15-2是第二执行操作数据指令信号。

如果接收到第一执行操作数据指令信号15-1，则执行第一操作数据，而如果接收到第二执行操作数据指令信号15-2，则执行第二操作数据。

类似地，在图3A中，脉冲串同步信号14也被区分为第一脉冲串同步信号、第二脉冲串同步信号。图3A的左侧所示的脉冲串同步信号14-1是第一脉冲串同步信号，而图3A的右侧所示的脉冲串同步信号14-2是第二脉冲串同步信号。

具体地，如果接收到第一脉冲串同步信号14-1，则执行第一操作数据，而如果接收到第二脉冲串同步信号14-2，则执行第二操作数据。

通过上述方法，执行操作数据指令信号15或脉冲串同步信号14可以用作操作数据执行定时的基准。

以时间上相关联的方式发送脉冲串同步信号14和执行操作数据指令信号15，并且在与第一脉冲串同步信号14-1相同的时间点来发送第一执行操作数据指令信号15-1。

在操作数据执行定时有余量的情况下，执行操作数据指令信号15和脉冲串同步信号14的发送定时可以具有范围。例如，可以首先发送执行操作数据指令信号15-1，然后再发送脉冲串同步信号14-1。

下面将参照框图详细描述发送无线信号20和脉冲串同步信号14的方法。

图5是示出包括在控制装置400中的处理单元的块的框图，控制装置400是发送无线信号20的装置。

在图5中，接收单元24从外部输入装置500接收用于控制机械手主体300的操作数据。

首先将接收到的操作数据存储在发送存储器单元25中，直到累积了图3B所示的m个操作数据为止。

如果累积了m个操作数据，则发送数据生成单元26将m个操作数据组合为无线信号20，然后调制单元27调制无线信号20，并且调制后的无线信号20被发送。

各自对应于无线信号20中的不同的一个的执行操作数据指令信号15由发送数据生成单元26组合，并且在通过调制单元27对组合的执行操作数据指令信号15进行调制之后，调制后的执行操作数据指令信号15被发送至发送单元28，并且执行操作数据指令信号15被天线13发送至手持电动机驱动器301。

如果确认在发送存储器单元25中存储了足够数量的用于生成一个无线信号20的操作数据，则脉冲串同步信号生成单元29生成要叠加在电源线缆1上的脉冲串同步信号14。生成方法如上面参照图4所述。

然后，如同在无线信号20的情况下，脉冲串同步信号调制单元30调制脉冲串同步信号14，然后将调制后的脉冲串同步信号14输出到脉冲串同步信号输出单元31。

然后，以与无线信号20的执行操作数据指令信号15在时间上相关联的方式，经由电源线缆1将脉冲串同步信号14发送到手持电动机驱动器301。

接下来，下面将参照框图描述包括在作为接收无线信号20的装置的手持电动机驱动器301中的处理单元。图6是示出包括在手持电动机驱动器301中的处理单元的块的框图。

在图6中，首先将由接收单元32接收的无线信号20存储在接收存储器单元33中。

同时，叠加在电源线缆1上的脉冲串同步信号14被同步分离单元35接收，并且脉冲串同步信号14与电源信号分离。

然后，无线信号20和脉冲串同步信号14被输入到时间调整单元34，并且执行操作数据指令信号15和脉冲串同步信号14的定时被同步。

然后，在如图3A和图3B所示将执行操作数据指令信号15和脉冲串同步信号14的定时同步的情况下，将无线信号20和脉冲串同步信号14输入到伺服单元36。

然后，伺服单元36基于执行操作数据指令信号15和脉冲串同步信号14，使用要执行的操作数据来控制电动机311。

图7是示出在维持经由天线13的无线通信的同时发送的信号的示意图。

如果发送了图7左侧所示的第一无线信号20-1，则手持电动机驱动器301基于第一执行操作数据指令信号15-1，使用相应的操作数据1控制电动机311。

如果发送了图7右侧所示的第二操作数据20-2，则手持电动机驱动器301基于第二执行操作数据指令信号15-2，使用相应的操作数据2控制电动机311。

更具体地，在维持无线通信的情况下，不使用无线信号20-1中包含的操作数据2至操作数据m。

在执行第一操作数据的同时接收到第二无线信号20-2的情况下，一结束第一操作数据，就执行第二操作数据。

利用上述技术，可以经由无线通信连续地控制机械手主体300。

接下来，将讨论如下情况：由于紧接在发送第一无线信号20-1之后由机械臂主体200进行的操作而断开无线通信，并且不发送第二无线信号20-2。图8是示出在经由天线13的无线通信被断开的情况下的信号的示意图。

在图8中，在由于无线通信的断开而未确认第二执行操作数据指令信号15-2的情况下，手持电动机驱动器301将要成为控制基准信号的信号从执行操作数据指令信号15改变为叠加在电源线缆1上的脉冲串同步信号14。

然后，手持电动机驱动器301基于脉冲串同步信号14，从图8的左侧所示的存储在接收存储器单元33中的第一无线信号20-1中选择与第二脉冲串同步信号14-2相对应的操作数据2，并且使电动机311操作。

紧接在断开无线通信之前发送的无线信号20-1包含作为直到大约m-1秒的后续操作数据的操作数据m，且被存储在存储器中，使得该操作可以通过脉冲串同步信号14持续直到大约m-1秒。

在大约m-1秒期间，如果恢复了无线通信并发送了图8左侧所示的第(m+1)个无线信号20-(m+1)，则将控制基准信号改变为执行操作数据指令信号15-(m+1)，并且可以继续机械手主体300的操作。

尽管在图8中示出了第(m+1)个无线信号20-(m+1)，但如果较早恢复了无线通信并且发送了与已转发的操作数据(诸如第m个无线信号20-m或第(m-1)个无线信号20-(m-1))相对应的无线信号20，则可以依次改变控制基准信号。

如上所述，在本示例性实施例中，即使在无线通信断开的情况下，也预先发送了大约m秒的后续时段的操作数据。因此，可以基于叠加在电源线缆1上的同步信号，使用预先发送的操作数据来操作机械手主体300，由此在减少错误操作的发生并维持实施性的同时，控制机械手主体300。

可以基于无线通信的断开频率来根据需要改变操作数据数量m。在5G无线通信单元的情况下，由于可以发送大量数据，因此可以增加操作数据数量m，使得确保长时间的操作。

在使用诸如通信线缆的电线将操作数据20发送到电动机311的情况下，针对各个安装的电动机，使用不同的控制配线和电动机编码器配线。

并行或串行信号被用作使用诸如通信线缆的电线来发送的控制信号，并且在并行信号的情况下，例如，使用大约10位(十根通信线缆)。

在并行信号和串行信号的两种情况下，通信线缆彼此屏蔽，以减少或防止来自操作机械臂主体200的臂用电动机的噪声的影响。

在使用屏蔽配线的情况下，配线直径增加并且抗弯性劣化。如上所述，在配线在机械臂主体200中延伸以操作机械臂主体200的远端的机械手主体300的情况下，使用几根到十根屏蔽线。

然而，在本示例性实施例中，由于无线地发送用于机械手主体300的操作的操作数据，所以可以省去几根到十根屏蔽线。

因此，减少或防止了机械臂主体200的连杆的厚度的增加，此外还减少了在机械臂主体200中延伸的电线，从而增加了配线耐久性。

尽管在本示例性实施例中以一秒为单位的操作数据被描述为示例，但是操作数据不限于上述内容。例如，在无线通信的发送容量有余量的情况下，发送与机器人装置100的操作中的一个处理相对应的多个操作数据，在无线通信断开的情况下，可以基于脉冲串同步信号14来确定执行各个处理的定时。

此外，要发送的操作数据可以是定义机器人装置100的操作的编程语言。

在第一示例性实施例中，在维持经由天线13的无线通信的情况下，执行操作数据指令信号15确定要执行的操作数据。

然而，由于经由电源线缆1使用电线来发送脉冲串同步信号14，因此脉冲串同步信号14被断开的可能性低。

在第二示例性实施例中，可以基于脉冲串同步信号14来确定要执行的操作数据，而与经由天线13的无线通信是否断开无关。

下面将参照附图描述硬件和控制系统构造与第一示例性实施例中的硬件和控制系统构造不同的点。此外，与第一示例性实施例中类似的点具有与上述类似的构造和动作，并且省略其详细描述。

图9是示出在第二示例性实施例中发送的无线信号20和脉冲串同步信号14的示意图。

如果发送了图9左侧所示的第一无线信号20-1，则手持电动机驱动器301使用相应的操作数据1，基于第一脉冲串信号14-1控制电动机311。

如果发送了图9右侧所示的第二脉冲串信号14-2，则手持电动机驱动器301使用相应的操作数据2，基于第二脉冲串信号14-2控制电动机311。

以上述方式，可以基于第一无线信号20-1和脉冲串同步信号14来继续直到大约m-1秒的操作，而无论无线通信是否断开，该第一无线信号20-1包含直到大约m-1秒的操作数据m。

然后，如果发送了图9的右侧所示的第(m+1)个无线信号20-(m+1)，则如上所述可以继续进行电动机311的控制。

如上所述，根据第二示例性实施例，使用预先发送的操作数据，基于叠加在电源线缆1上的脉冲串同步信号14来操作机械手主体300，由此在减少或防止错误操作的发生并维持实时性的同时，控制机械手主体300。

此外，与第一示例性实施例相比，在本示例性实施例中消除了执行操作数据指令信号15。

此外，由于消除了执行操作数据指令信号15，因此脉冲串同步信号14和执行操作数据指令信号15不必在时间上彼此关联，使得降低了手持电动机驱动器301上的控制负荷。

尽管在第一示例性实施例中作为示例描述了通过布置为机械臂主体200上的末端执行器的机械手主体300进行的通信，但是该构造不限于上述构造。

例如，本示例性实施例还适用于天线13布置在机械臂主体200的各个关节中以无线地控制驱动机械臂主体200的关节的电动机的情况。

下面将参照附图描述第三示例性实施例中的硬件和控制系统构造与第一和第二示例性实施例中的硬件和控制系统构造不同的点。此外，与第一示例性实施例中类似的点具有与上述类似的构造和动作，并且省略其详细描述。

图10是示出根据本示例性实施例的机器人装置100的示意图。与第一示例性实施例的不同之处在于，天线13布置在机械臂主体200的各个关节J₁至J₄中。

用于电动机控制的臂用电动机驱动器50布置在分别布置在关节J₁至J₄中的电动机211至214中的各个中。

臂用电动机驱动器50包括图6所示的处理单元。

此外，电源线缆1向电动机211至214供电。电源线缆1分支以向电动机211至214供电。

图11是作为根据本示例性实施例的机械臂主体200的关节J₂的简化控制框图的框图。

在图11中，控制装置400基于用户使用外部输入装置500输入的命令值，将操作数据和同步信号发送到臂用电动机驱动器50。

臂用电动机驱动器50从控制装置400接收控制信号，并使电动机212在对象方向上以一定角度和速度旋转。

电动机212的旋转轴49经由皮带轮42和皮带46与减速齿轮47联接。

电动机212的旋转轴49的旋转被输入到减速齿轮47，并且通过减速齿轮47降低旋转速度，并且具有增加的扭矩的旋转被发送到连杆202以驱动连杆202。

由于控制装置400需要识别电动机212的旋转角度，因此在电动机212中设置电动机编码器44，并且电动机编码器44将电动机212的旋转角度发送至控制装置400。

电动机编码器44的类型包括磁编码器和光编码器。编码器的功能包括绝对编码器功能和增量编码器功能。

增量编码器检测单个旋转中的电动机的角度，而绝对编码器甚至可以对多次旋转的电动机的旋转数进行计数。

在电动机编码器44布置在机械臂的关节中的情况下，由于电动机212旋转多次，所以使用绝对编码器。

使用天线13经由无线通信，将由电动机编码器44检测到的关于电动机212的角度信息发送到控制装置400。

在本示例性实施例中，采用了将臂用电动机驱动器50布置到各个关节的节点控制方法。

在节点控制方法中，电力被供应并且控制信号被发送到布置在各个关节中的臂用电动机驱动器50并且臂用电动机驱动器50被操作，使得不太可能产生脉冲宽度调制(PWM)噪声并且噪声的影响很小。

当控制装置400使用电源线缆1经由无线通信将操作数据发送到臂用电动机驱动器50时，使用与以上参照图8在第一示例性实施例中描述的方法或以上参照图9在第二示例性实施例中描述的方法类似的方法来发送操作数据。

以上述方式，即使在经由无线通信控制机械臂主体200的各个关节部分处的电动机212的情况下，也可以在防止或减少错误操作的发生并且维持实时性的同时进行控制。

根据本示例性实施例，可以省去用于到机械臂主体200的各个关节的配线的通信线缆，使得减少或防止了机械臂主体200的连杆的厚度的增加，并且增加了配线耐久性。

上面的描述指定了根据第一示例性实施例和第二示例性实施例的处理过程由控制装置400执行。另选地，能够执行上述功能的软件的控制程序和记录该程序的记录介质可以安装在外部输入装置500中以实现处理过程。

因此，能够执行上述功能的软件的控制程序、记录该程序的记录介质以及通信装置都包含在本发明的范围内。

此外，尽管在示例性实施例中描述了计算机可读记录介质是只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)并且控制程序存储在ROM或RAM中的情况，但本发明不限于上述形式。

用于实现本发明的控制程序可以被存储在计算机可读的任何记录介质中。例如，硬盘驱动器(HDD)、外部存储装置或记录盘可以用作用于供应控制程序的记录介质。

其他实施例

还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制所述一个或更多个电路执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法，来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)，微处理单元(MPU))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或所述存储介质被提供给计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)^TM)、闪存设备以及存储卡等中的一个或更多个。

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

在上述各种示例性实施例中，虽然天线13被布置在控制装置400上并且控制装置400经由无线通信路径12发送控制信号并进行控制，但是天线13可以被布置在除了控制装置400之外的区域中以发送控制信号12。

尽管在上述各种示例性实施例中将电源线缆1描述为发送脉冲串同步信号的线缆，但是线缆不限于上述线缆。可以使用将信息终端连接到网络的各种线缆，诸如局域网(LAN)线缆或通用串行总线(USB)线缆。

尽管在上述各种示例性实施例中使用天线13进行无线通信，但是该构造不限于上述构造。例如，可以使用诸如智能电话的信息终端或具有无线通信功能(诸如Wi-Fi无线通信功能)的个人计算机(PC)作为控制装置400，以与机器人装置100进行无线通信。

尽管在上述各种示例性实施例中描述了使用具有多个关节的关节式机械臂的机器人装置100，但是关节的数量不限于上述数量。尽管将垂直多轴构造描述为机器人装置100的形式，但是也可以利用诸如平行连杆类型的不同形式的关节来实现与上述构造等同的构造。

尽管在上述各种示例性实施例中参照示出根据示例性实施例的示例的附图描述了机器人装置100的构造示例，但是该构造不限于上述构造，并且本领域技术人员可以根据需要改变设计。布置在机器人装置100中的各个电动机不限于上述构造，并且驱动各个关节的驱动源可以是诸如人造肌肉的设备。

尽管在上述各种示例性实施例中以机器人装置100作为示例进行了描述，但是实现方式不限于上述实现方式。例如，也可以实现如下生产装置，该生产装置包括附装到通过各种移动机构移动的部分的手或工具。具体地，可以实现包括直线导轨作为移动机构的生产装置，并且可以实现包括带式输送机作为移动装置的生产装置。

此外，上述各种示例性实施例适用于如下机器，该机器能够基于对控制装置设置的存储装置中的信息，来自动进行诸如膨胀/收缩、弯曲/拉伸、向上/向下移动、向左/向右移动、或转向操作或其组合的操作。

虽然参照示例性实施例对本公开进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims

1.一种通信装置，其包括：

发送装置，其被构造为发送用于装置的操作数据；

接收装置，其被构造为接收所述操作数据；

无线通信单元，所述发送装置和所述接收装置经由所述无线通信单元彼此无线通信；以及

线缆，其被构造为连接所述发送装置和所述接收装置，

其中，所述发送装置经由所述线缆将同步信号发送至所述接收装置，所述同步信号表示执行所述操作数据的定时，并且

其中，所述发送装置使用所述无线通信单元将与预定时段中所述装置的操作相对应的所述操作数据发送至所述接收装置。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述接收装置基于所述同步信号，从所述操作数据中选择要执行的操作数据。

3.根据权利要求1所述的通信装置，其中，在断开经由所述无线通信单元的通信的情况下，所述接收装置基于所述同步信号，从所述操作数据中选择要执行的操作数据。

4.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述发送装置发送所述操作数据和从所述操作数据中指定要执行的操作数据的指定信息。

5.根据权利要求4所述的通信装置，

其中，在维持经由所述无线通信单元的无线通信的情况下，所述接收装置基于所述指定信息来执行所述操作数据，并且

其中，在断开经由所述无线通信单元的无线通信的情况下，所述接收装置基于所述同步信号，从所述操作数据中选择要执行的操作数据。

6.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述线缆是向所述装置供电的线缆。

7.根据权利要求6所述的通信装置，其中，所述接收装置包括同步分离单元，所述同步分离单元被构造为从由所述线缆供应的电力中分离所述同步信号。

8.根据权利要求1所述的通信装置，其中，与所述预定时段中所述装置的操作相对应的操作数据是与预定时间期间所述装置的操作相对应的操作数据。

9.根据权利要求1所述的通信装置，其中，与所述预定时段中所述装置的操作相对应的操作数据是与预定处理期间所述装置的操作相对应的操作数据。

10.一种生产装置，其包括：

根据权利要求1至9中的任一项所述的通信装置；以及

包括移动机构以及通过所述移动机构移动的驱动源的装置。

11.一种机器人装置，其包括：

根据权利要求1至9中的任一项所述的通信装置；以及

包括末端执行器的机械臂。

12.一种通信装置的通信方法，所述通信装置包括：

发送装置，其被构造为发送用于装置的操作数据；

接收装置，其被构造为接收用于所述装置的所述操作数据；

线缆，其被构造为连接所述发送装置和所述接收装置，

13.一种发送装置，其将用于预定装置的操作数据无线发送至所述预定装置，所述预定装置包括线缆和控制单元，

其中，所述发送装置经由所述线缆将同步信号发送至所述控制单元，所述同步信号表示执行所述操作数据的定时，并且

其中，所述发送装置经由无线通信将与预定时段中所述预定装置的操作相对应的所述操作数据发送至所述控制单元。

14.一种使用根据权利要求10所述的生产装置制造物品的方法。

15.一种使用根据权利要求11所述的机器人装置制造物品的方法。

16.一种非暂时性计算机可读记录介质，其存储用于执行根据权利要求12所述的通信方法的控制程序。