CN118043180A - 机器人控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人控制系统，其能够适当地提高机器人的安全性和工作效率。提供一种机器人控制系统，其具备：安全关联部，具有动作判断部，该动作判断部根据包含与工作中的机器人的力以及速度中的至少任一者相关的参数的安全关联输入信号以及预先存储的该参数用的判断基准判断所述机器人的动作，通过根据该判断结果生成安全关联输出信号来实现该机器人的安全功能；状况识别部，从预先设定的所述机器人进行工作的多个工作状况中识别工作中的所述机器人的工作状况；以及判断基准切换部，将由所述动作判断部参照的所述参数用的判断基准切换为与由所述状况识别部识别的所述工作状况相对应的判断基准。

Description

机器人控制系统

技术领域

本发明涉及机器人控制系统。

背景技术

在产业用机器人等的机器人中设置有用于不使该机器人与工件等的其他的物体碰撞、或者在碰撞的情况下为了确保安全而控制的机构。例如，在专利文献1中提出了一种伺服电动机的异常负荷检测控制方法，其特征在于，在伺服电动机的控制中的异常负荷检测时的控制方法中，对所述伺服电动机赋予规定时间的、作为与刚要检测所述异常负荷之前的伺服电动机的旋转方向相反方向的扭矩且规定的大小的扭矩指令。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-037289号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明的主要目的在于，提供一种机器人控制系统，其能够适当地提高机器人的安全性和工作效率。

用于解决技术问题的技术方案

根据本发明的一个实施方式，提供一种机器人控制系统，其具备：

安全关联部，具有根据包含与工作中的机器人的力以及速度中的至少任一者相关的参数的安全关联输入信号以及预先存储的该参数用的判断基准判断所述机器人的动作的动作判断部，通过根据该判断结果生成安全关联输出信号来实现该机器人的安全功能；

状况识别部，从预先设定的所述机器人进行工作的多个工作状况中识别工作中的所述机器人的工作状况；以及

判断基准切换部，将由所述动作判断部参照的所述参数用的判断基准切换为与由所述状况识别部识别的所述工作状况相对应的判断基准。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种机器人控制系统，其能够适当地提高机器人的安全性和工作效率。

附图说明

图1是示出可以应用本发明的第一实施方式的机器人控制系统的工厂的布局的一例的概略图。

图2是可以应用本发明的第一实施方式的机器人控制系统的机器人的立体图。

图3是示出图2所示的机器人的电气结构的框图。

图4是示出图2所示的机器人的工作的流程的流程图。

图5是对图2所示的机器人的工作场景进行对比的概略图。

图6是示出本发明的第一实施方式的机器人控制系统所具备的安全关联部与非安全关联部的关系的概略图。

图7是示出由本发明的第一实施方式的机器人控制系统进行的动作监视处理的流程图。

图8是示例出在本发明的第一实施方式的机器人控制系统中使用的、指示安全功能的切换的控制设备的表。

图9是示出由本发明的第一实施方式的机器人控制系统进行的任务监视处理的流程图。

图10A是由本发明的第一实施方式的机器人控制系统从非安全关联部发送的请求命令的结构图。

图10B是用于说明由本发明的第一实施方式的机器人控制系统从非安全关联部发送的请求命令的结构的表。

图11是示出基于本发明的第一实施方式的机器人控制系统的场景改变序列的流程的流程图。

图12是说明本发明的第一实施方式的机器人控制系统中的每个场景的判断基准的表。

图13A是示出工作场景的推移中的由安全关联部设定的判断基准的基准值与检测值的关系的曲线图。

图13B是示出工作场景的推移中的由安全关联部设定的判断基准的基准值与检测值的关系的曲线图。

图14是示出由本发明的第二实施方式的机器人控制系统进行的场景切换时监视用处理的流程图。

图15是示出通过本发明的第二实施方式的机器人控制系统切换工作场景时的检测值的变化的时序图。

图16是示出由本发明的第三实施方式的机器人控制系统进行的场景切换时监视用处理的流程图。

图17是示出通过本发明的第三实施方式的机器人控制系统切换工作场景时的检测值的变化的时序图。

图18是示出在本发明的第四实施方式的机器人控制系统中应用的物体的检测区域的概略图。

图19是示出由本发明的第三实施方式的机器人控制系统进行的特殊切换时监视用处理的流程图。

具体实施方式

<1.完成发明的经过>

首先，在说明本发明的具体的实施方式之前，对本发明人完成本发明的经过进行说明。在应用于产业用机器人等的机器人的机器人控制系统中，有一种是除了进行机器人的驱动控制等的非安全关联部之外，还采用实现机器人的安全功能的安全关联部的机器人控制系统。例如，安全关联部可以考虑在例如人等的障碍物碰撞的情况下强制停止机器人，或者在监视驱动中的机器人的力(推力)和速度且为脱离安全用的基准的动作的情况下强制停止机器人的安全关联部。

另一方面，近年来，随着机器人技术的进步，一个机器人能够从事的工作的种类也存在增加倾向。在使一个机器人从事各种工作的情况下，在安全功能统一时，可能很难兼顾安全性的提高与工作效率的提高。鉴于这种情况，本发明人研究出了切换机器人的安全功能的结构。然而，在安全功能的切换频繁发生的情况下，设想为机器人控制系统的控制负荷过度增加，对机器人控制系统的本来的功能(即执行机器人的驱动控制的功能)的影响变大。例如，当想要根据机器人的位置和朝向的变化使安全功能逐渐地变化时，上述影响变显著。这种影响为导致机器人的工作效率下降的主要原因，因此是不期望的。另外，必须由用户对安全功能进行切换操作是使机器人的便利性下降的主要原因，因此是不期望的。这样，在实现机器人的安全性的提高以及工作效率的提高并促进机器人的利用方面，安全功能的变更所涉及的结构还有改善的余地。

本发明是鉴于上述技术问题而提出的，其主要目的在于，适当地提高机器人的安全性和工作效率。

以下，记载用于解决上述技术问题的方案。

第一方案.

一种机器人控制系统，其具备：

安全关联部，具有根据包含与工作中的机器人的力以及速度中的至少任一者相关的参数的安全关联输入信号以及预先存储的该参数用的判断基准判断所述机器人的动作的动作判断部，通过根据该判断结果生成安全关联输出信号来实现该机器人的安全功能；

状况识别部，从预先设定的所述机器人进行工作的多个工作状况中识别工作中的所述机器人的工作状况；以及

判断基准切换部，将由所述动作判断部参照的所述参数用的判断基准切换为与由所述状况识别部识别的所述工作状况相对应的判断基准。

一个机器人负责不同的多个工作在促进制造等的自动化方面是优选的。不过，在无论是何种工作场景，机器人的安全功能都统一的情况下，很难兼顾安全性的提高与工作效率的提高。这一点，在本特征所示的结构中，识别工作场景，针对每个工作状况变更监视用的判断基准。由此，能够有助于机器人的安全性的提高与工作效率的提高。

在此，也可以在提高机器人的安全性方面，构成为每次机器人的动作状态(位置、朝向、速度等)变化时，使安全功能逐渐地变化。然而，在采用这种结构的情况下，机器人控制系统中的控制负荷变大，对机器人控制系统本来的功能(机器人的驱动控制)产生影响。这一点，鉴于机器人的动作按照每个工作发生变化，采用如本特征所示按照每个工作场景切换判断基准的结构，存在能够抑制对机器人控制系统的本来的功能的影响并且提高安全性的明确的技术意义。

<2.第一实施方式>

以下，参照附图对具体化为在工厂等中使用的产业用机器人的第一实施方式进行说明。首先，参照图1，对应用本机器人的工厂进行说明。

在工厂10的一块设置有：库存区域E1，配设有收纳通过传送带11搬运的材料的架子12和收纳空容器(所谓周转箱)18的架子13；加工区域E2，配设有多个用于成形工件的加工机14；集成区域E3，对成形的工件进行集成；以及通道E4，连接这些区域E1～E3。本实施方式所示的机器人20经过通道E4在区域E1～E3之间移动，并在各处从事规定的工作。

如图2所示，机器人20具备AGV(Automated Guided Vehicle；自动引导车)31、搭载于该AGV31的垂直多关节型的机器人臂41、以及控制这些AGV31以及机器人臂41的控制装置50(参照图3)。

在AGV31中设置有行驶电动机35、以及能够检测铺设在工厂10的地板的磁感应用的引导带的磁性的磁性传感器36，在控制装置50中，根据通过磁性传感器36检测到的磁性等进行AGV31的行驶控制，例如行驶电动机35的驱动控制和转向控制。在本实施方式中，以连接区域E1～E3的方式在这些区域E1～E3以及通道E4配置有引导带，通过该引导带规定机器人20的移动路径(行驶路线)。

在AGV31的主体上表面形成有载置容器18的载置部32，能够在将该容器18载置于载置部32的状态下移动。另外，在AGV31中配设有用于检测机器人20的进路上的障碍物的激光扫描仪37和在紧急时由工作人员等操作的紧急停止开关38。这些激光扫描仪37以及紧急停止开关38作为将在后面进行说明的安全关联部的输入部发挥功能，构成为在检测到障碍物的情况和检测到紧急停止操作的情况下，紧急停止机器人20。在该紧急停止中，不仅是AGV31，机器人臂41也成为停止对象。

机器人臂41具有：基座，固定于AGV31的主体上表面(与载置部32相邻)；臂，安装于该基座；以及机械手42(End Effector；终端执行器)，设置于臂的顶端(手前端)。臂连结有多个可动部，在每个关节部配设有驱动这些可动部的驱动电动机45、检测各关节部(轴)的旋转角度的旋转编码器46、以及检测各关节部(轴)的旋转扭矩的扭矩传感器47(参照图3)。如图3所示，驱动电动机45、旋转编码器46、扭矩传感器47与控制装置50连接，在控制装置50的驱动控制部51中，根据通过旋转编码器46检测到的旋转角度等进行各驱动电动机45的驱动控制。

在此，控制装置50包含进行AGV31和机器人臂41等的机器人20的各部的驱动控制的控制装置50的驱动控制部51和监视控制部(安全控制器)52。

驱动控制部51构成为包含能够运算的半导体集成电路、以及存储装置。作为能够运算的半导体集成电路，例如，举出CPU(Central Processing Unit；中央处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit；专用集成电路)、MPU(Micro ProcessorUnit；微型处理器)等的运算装置、FGPA(Field Programmable Gate Array；现场可编程门阵列)、FPAA(Field Programable Analog Array；现场可编程模拟阵列)等的PLD(Programmable Logic Device；可编程逻辑器件)等，可以由其中一种单独地或者组合两种以上构成。另外，存储装置包含主存储装置与辅助存储装置。作为主存储装置，举出SRAM(Static RAM；静态RAM)、DRAM(Dynamic RAM；动态RAM)、伪SRAM、FeRAM(FerroelectricRAM；铁电RAM)、MRAM(Magnetoresistive RAM；磁阻式RAM)、ReRAM(Resistive RAM；电阻式RAM)、PRAM(Phase change RAM；相变RAM)等，可以由其中一种单独地或者组合两种以上构成。作为辅助存储装置，举出硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)、光盘、磁光盘、闪存等，可以由其中一种单独地或者组合两种以上构成。此外，驱动控制部51也可以包含预先将主存储装置和辅助存储装置与能够运算的半导体集成电路组装为一体的装置。

另外，监视控制部52通过响应于安全关联输入信号输出安全关联输出信号来实现机器人20的安全功能。监视控制部52也构成为包含能够运算的半导体集成电路、以及存储装置，可以与驱动控制部51同样地适当地由上述各种能够运算的半导体集成电路以及存储装置等构成。此外，在本实施方式中，监视控制部52说明为由FPGA(安全FPGA)构成的监视控制部。

能够经由通信电缆将示教盒60与控制装置50连接。在示教盒60中安装有设定支援应用程序，支援用户对机器人20的动作的设定(包含所谓示教)。示教盒60向控制装置50发送表示由用户设定的机器人20的动作的动作序列(动作程序)，控制装置50的驱动控制部51根据该动作序列进行AGV31和机器人臂41的驱动控制。另外，示教盒60也构成为包含能够运算的半导体集成电路、以及存储装置，可以与驱动控制部51同样地适当地由上述的各种能够运算的半导体集成电路以及存储装置等构成。

以下，参照图1以及图4，对机器人20负责的工作进行说明。

机器人20首先在库存区域E1中在本身设置空容器18(场景SN1)。具体而言，机器人20伸出机器人臂41抓取收容于架子13的空的容器18，并向本身的载置部32放置该容器18。之后，使机器人臂41返回到待机姿势，经过通道E4向加工区域E2移动(场景SN2)。此外，处于待机姿势的机器人臂41从上方观察机器人20时避免从AGV31伸出。

在加工区域E2中，机器人20从排列在该加工区域E2的多个加工机14收集完成加工的工件(场景SN3)。具体而言，机器人20伸出机器人臂41并通过机械手42抓取保持在加工机14的卡盘上的工件，并取出该工件收容在被设置的容器18中。机器人20针对每个加工机14重复该动作，在收集的工件的数量达到规定数量的情况下完成收集。在收集完成之后，机器人20使机器人臂41返回到待机姿势，经过通道E4向集成区域E3搬运收容了工件的容器18(场景SN4)。

在集成区域E3中，机器人20进行收容有工件的容器18的卸货。具体而言，机器人20将该容器18层叠在托盘15上(场景SN5)。层叠在托盘15上的容器18组依次搬运至下一个工序(例如其他的加工工序)。

此外，在上述场景SN3中工件以排列的状态收容于容器18，但是在由于某种原因而工件在容器18内堆积如山的情况下，有可能妨碍容器18的层叠。因此，在上述场景SN4中，执行由机器人臂41根据需要在容器18内变更工件的位置的工作。与搬运并行地进行该变更工作。

在集成区域E3结束卸货的机器人20使机器人臂41返回到待机姿势，经过通道E4从集成区域E3向传送带11的终点移动(场景SN6)。然后，机器人20从传送带11接受收容有工件的材料的容器18(场景SN7)。具体而言，容器18由并设于传送带11的吊车设置于载置部32。在进行该接受时，机器人臂41为了避免与容器18的碰撞，临时改变朝向。

设置有容器18的机器人20将该容器18经过通道E4搬运至库存区域E1(场景SN8)。在到达库存区域E1之后，机器人20将被设置的容器18收纳到架子12(场景SN9)。

在收纳完成之后，机器人20再次重复场景SN1～SN9的一系列的工作。这样，在本实施方式中，通过场景SN1～SN9构建机器人20的工作流程(routine)。此外，根据传送带11的运行状况，跳过场景SN7～SN9。

此外，优选在当前的场景的多个任务全部完成的时刻(timing)进行上述的场景的切换。由此，抑制由于在任务的途中场景被切换而可能发生的机器人20的非本意的动作，能够提高机器人20的安全性。

在场景SN1～SN9中，不仅机器人20所处的区域和工作的具体的内容不同，而且与人的关系(协作的有无等)也不同。以下，参照图5，对工作流程中的一部分场景，具体而言场景SN3～场景SN5进行说明。此外，在以下的说明中为了便于说明，还将“场景”称为“工作场景”。工作场景为工作状况的一例。

进行场景SN3的工作(拾取)的加工区域E2为区域负责人(人)与机器人20一起进行工作的协作区域。具体而言，从收纳于架子12中的容器18取出材料并向加工机14投入的投入工作、各加工机14的设置工作以及各加工机14的动作确认工作的各工作为该加工区域E2的区域负责人的职责，收集加工后的工件的收集工作为机器人20的职责。也就是说，在加工区域E2中，区域负责人以及机器人20两者分担进行加工机14所涉及的工作。

对于场景SN4的工作(搬运)，工作区域被规定为通道E4，对于场景SN5的工作(叠层)，工作区域被规定为集成区域E3。对于场景SN4、SN5的各工作而言，其为机器人20的单独工作(非协作工作)这一点与场景SN3不同。不过，对于通道E4而言，人(区域负责人等)也能够通行，相对于此，对于场景SN5基本上禁止人入内。也就是说，在场景SN4与场景SN5中，根据区域的运用的不同在机器人20与人接触的可能性中产生差异。具体而言，就人与机器人20接触的可能性而言，场景SN4与场景SN5相比高。

这样，机器人20有可能在工作流程中与人接触，除了上述激光扫描仪37和紧急停止开关38以外还具备提高机器人20的安全性的结构。以下，参照图6对机器人20的安全功能所涉及的结构进行补充说明。

应用于机器人20的机器人控制系统CS在本实施方式中设置在机器人20内，进行机器人20的各种控制。另外，机器人控制系统CS分类为：通过响应于安全关联输入信号输出安全关联输出信号来实现机器人20的安全功能的安全关联部X；以及通过该安全关联部X确认安全并容许AGV31和机器人臂41的动作的情况下进行这些AGV31和机器人臂41的驱动控制的非安全关联部Y。

安全关联部X包括：输入部X1，输入上述安全关联输入信号；逻辑部X2，进行安全确认；以及输出部X3，输出安全关联输出信号。在本实施方式中，输入部X1包含紧急停止开关38等的各种物理的输入单元、激光扫描仪37、旋转编码器46以及扭矩传感器47等的各种传感器等。另外，在本实施方式中，逻辑部X2包含设置于控制装置50的监视控制部(安全控制器)52，输出部X3包含附属于控制装置50的安全接触器等的各种输出单元。而且，逻辑部X2通过包含在构成它的监视控制部52中的、能够运算的半导体集成电路和存储装置来实现，实现逻辑部X2的各种功能。

安全接触器与设置于AGV31的行驶电动机35用的驱动电路的开关和设置于机器人臂41的驱动电动机45用的驱动电路的开关连接。通过从安全接触器向这些开关输出安全关联输出信号，来切断向各电动机35、45的电力供给，强制地停止机器人20。

如上所述，本实施方式所示的安全关联部X除了激光扫描仪37和紧急停止开关38之外还包含上述旋转编码器46以及扭矩传感器47。也就是说，来自旋转编码器46的检测信号和来自扭矩传感器47的检测信号作为上述安全关联输入信号输入至逻辑部X2。逻辑部X2根据来自旋转编码器46以及扭矩传感器47的检测信号监视机器人20的动作。在此，参照图7的流程图对在逻辑部X2(控制装置50的监视控制部52)中作为定期处理的一环执行的动作监视处理进行说明。

在动作监视处理中，首先，逻辑部X2在步骤S101中根据来自上述旋转编码器46以及扭矩传感器47的检测信号，特定机器人20(机器人臂41)的手前端(所谓工具中心点)的力(推力)、速度、位置(坐标)的各动作监视用参数。

在接下来的步骤S102中，逻辑部X2判断手前端的力是否比预先确定的基准值(力的阈值)弱。该基准值预先存储在控制装置50的存储器中。在手前端的力比基准值弱的情况下，逻辑部X2进入步骤S103，判断手前端的速度是否比基准值(速度的阈值)慢。在手前端的速度比基准值慢的情况下，逻辑部X2进入步骤S104，判断手前端的位置是否在基准范围(动作容许范围)内。即，逻辑部X2具备根据安全关联输入信号以及判断基准进行机器人的动作的判断的动作判断部。逻辑部X2在手前端的位置在基准范围内的情况下，直接结束本动作控制处理。在以下的说明中，还将各基准值以及基准范围称为“判断基准”。

另一方面，在未满足步骤S102～S104所示的三个要件中的任一者的情况下，逻辑部X2生成规定的安全关联输出信号。而且，逻辑部X2经由输出部X3将安全关联输出信号输出至作为目标的各部，实现安全功能。具体而言，逻辑部X2经由输出部X3输出安全关联信号，从而在步骤S105中执行紧急停止用以及异常通知用的各处理之后，结束本动作监视处理。在紧急停止用的处理中，逻辑部X2经由输出部X3强制地切断向电动机35、45的电力供给，从而停止(以下，也称为紧急停止)机器人20。而且，在异常通知用的处理中，逻辑部X2经由输出部X3点亮设置于机器人20的警示灯，并且向工厂10的管理系统发送发生异常的信息。这样，在本实施方式中，机器人20的手前端的力、速度、位置为用于监视该机器人20的动作的动作监视用参数。

此外，动作监视用参数不局限于机器人20的手前端的力、速度、位置。取而代之地或者在此基础上，也可以将表示各关节部(轴)的力(旋转扭矩)、速度(旋转速度)、位置的各参数作为动作监视用的参数。

另外，在本实施方式中，动作监视用参数的判断基准还作为用于抑制(限制)机器人臂41(详细而言手前端)的动作的目标发挥功能。例如，在用户直接接触机器人臂41等并对机器人20教导(示教)动作的情况下，也可以通过顺势推拉机器人臂41，来设定超过上述判断基准的动作。在这种情况下，也通过使机器人臂41的动作修正为落入不超过判断基准的范围，来抑制在工作中由于超过判断基准而频发紧急停止。

在此，在使机器人20从事各种工作的情况下，设想安全功能是统一的，很难兼顾安全性的提高与工作效率的提高。在本实施方式中，考虑这种情况，能够在多个阶段切换机器人20的安全功能、具体而言各动作监视用参数的判断基准。以下，参照图8，对安全功能的切换所涉及的结构进行说明。

作为能够切换基于安全关联部X的安全功能的控制设备，设置有(1)示教盒60、(2)驱动控制部51(详细而言PAC脚本)、(3)外部通用输入输出(以下，称为IO)这三者。这三个控制设备均相当于非安全关联部Y。此外，对于该外部通用输入输出而言，连接目的地的外部设备也作为非安全关联部发挥功能。在这种情况下，该外部设备也构成为包含能够运算的半导体集成电路、以及存储装置，可以与驱动控制部51同样地适当地由上述的各种能够运算的半导体集成电路以及存储装置等构成。

在示教盒60中安装有安全功能切换用的应用程序，在由用户进行动作监视用参数的判断基准的切换操作的情况下，从作为非安全关联部Y的示教盒60向安全关联部X的安全FPGA发送包括包含指示该切换的指令(请求命令)的指令信息以及用于诊断该指令是否正常地收发的诊断用信息(CRC、第一诊断用信息)在内的信息组。在安全FPGA中，根据包含在该指令信息中的指令，切换动作监视用参数的判断基准。例如，在用户进行上述的示教的情况下，能够通过根据用户的操作切换动作监视用参数的判断基准来适当地抑制安全功能妨碍教导工作。此外，对于安全关联部X的逻辑部X2所涉及的具体的结构不局限于安全FPGA，还可以是微型计算机和CPU。

此外，传感器和工厂10的控制中心等可通信地与IO连接，从示教盒以外的外部设备也容许安全功能的切换。

另外，对于本实施方式所示的机器人控制系统CS，采用能够通过控制装置50的判断来主动地切换安全功能的结构。具体而言，构成为根据机器人20的工作场景进行动作监视用参数的判断基准的切换。以下，对为了实现这种切换而在驱动控制部51中作为定期处理的一环执行的任务监视处理进行说明。

首先，驱动控制部51根据由预先设定的机器人20进行工作的多个工作状况(工作场景)，识别工作中的机器人20的工作状况。在机器人20的动作程序中通过多个任务的组合规定了工作场景中的机器人20的动作，在图9所示的任务监视处理中，首先，驱动控制部51在步骤S201中判断是否为当前进行的工作所涉及的全部的任务已完成的时刻。

在不是全部的任务已完成的时刻的情况下，驱动控制部51在步骤S201中进行否定判断，直接结束本任务监视处理。在是全部的任务已完成的时刻的情况下，驱动控制部51在步骤S201中进行肯定判断，进入步骤S202。在驱动控制部51中参照的上述动作程序中包含用于在最后的任务结束的时间点特定下一个工作场景的场景关联信息，在步骤S202中，驱动控制部51根据该场景关联信息识别下一个工作场景。如以上那样，驱动控制部51在步骤S201以及S202中作为状况识别部(在本实施方式中为场景识别部)发挥功能。

接下来，在步骤S203中，驱动控制部51根据在步骤S202中特定的工作场景确定对于安全关联部X的安全FPGA的安全功能的切换的指示。更具体而言，驱动控制部51设定请求安全功能的切换的请求命令、以及作为用于诊断是否正常地进行了该请求命令的收发的诊断用信息的CRC。本实施方式中的安全功能是针对机器人20的每个工作场景(场景SN1～SN9)规定的。也就是说，在步骤S203中设定的请求命令，也可以说是向安全关联部X请求工作场景的切换。鉴于这种情况，指示安全功能切换的请求命令也可以说是“场景改变命令”。

另外，在此，参照图10A、10B，对请求命令以及CRC进行补充说明。请求命令包括：命令ID(第一信息)，包含用于识别作为发送源的控制设备的信息、与表示本次的请求为安全功能的切换的信息；以及数据(场景编号、第二信息)，表示要在以后的判断中参照的判断基准。

在安全功能的切换所涉及的请求命令的发送源为示教盒60的情况下，命令ID＝“11”，在发送源为驱动控制部51(详细而言PAC脚本)的情况下，命令ID＝“12”，在发送源为IO的情况下，命令ID＝“13”。

另外，设定安全功能的切换所涉及的请求命令的情况下的数据，是“1”～“9”这九个编号中的任一者。例如，在下一个工作场景为场景SN3(拾取)的情况下，数据＝“3”，在下一个工作场景为场景SN4(搬运)的情况下，数据＝“4”，在下一个工作场景为SN5(叠层)的情况下，数据＝“5”。

CRC为命令ID与数据的编号的校验和。例如，在驱动控制部51为发送源并且下一个工作场景为场景SN4的搬运的情况下，CRC＝“12”+“4”＝“16”。

在步骤S203中设定请求命令以及CRC之后，在步骤S204中开始场景改变序列，结束该任务监视处理(参照图9)。之后，避免任务监视处理直至场景改变序列结束。

接下来，参照图11对在非安全关联部Y与安全关联部X(在本实施方式中为安全FPGA)中执行的场景改变序列进行说明。在以下，安全关联部X根据来自包含在非安全关联部Y中的驱动控制部51的指示，将由安全关联部X的动作判断部参照的参数用的判断基准切换为与识别到的工作状况(工作场景)相对应的判断基准。在以下的场景改变序列中，安全关联部X作为判断基准切换部发挥功能。

在场景改变序列中首先从非安全关联部Y向安全关联部X指示该安全关联部X的安全功能的切换、具体而言动作监视用参数的判断基准的切换。具体而言，向安全关联部X发送包含作为指令信息的请求命令和包括CRC的诊断用信息的信息组(参照ts1)。

安全关联部X根据接收到来自非安全关联部Y的指示这一点，首先，根据诊断用信息判断指示是否正常地到达安全关联部X。具体而言，安全关联部X诊断是否在本次的请求命令以及CRC中发生破损等的异常。更具体而言，安全关联部X判断将请求命令的命令ID的编号与数据的编号相加的数是否与CRC一致(参照ts2)。在其一致的情况下，安全关联部X视作正常地收发了本次的指示，诊断作为下一个指示的请求命令本身是否正常。具体而言，安全关联部X参照命令ID，特定本次的指示为安全功能的切换，判断数据是否在与本次的命令ID相对应的范围内(参照ts3)。如上所述，在命令ID为“11”～“13”的情况下，数据为“1”～“9”中的任一者。在本次的数据为“1”～“9”中的任一者的情况下，安全关联部X判断请求命令为正常。

此外，在ts2或者ts3中诊断为不是正常的情况下，安全关联部X向工厂10的控制中心等通知发生了通信错误等的异常，结束本场景改变序列。

在诊断为本次的请求命令为正常的情况下，安全关联部X受理该命令，根据非安全关联部Y的指示切换安全功能、即动作监视用参数的判断基准(参照ts4)。具体而言，在安全关联部X(详细而言控制装置50的存储器)中存储有数据的编号与各动作监视用参数的对应关系。安全关联部X根据指定的数据的编号、与存储在存储器中的对应关系，切换动作监视用参数。

例如，如图12所示，在接下来的工作场景为数据＝“3”的“拾取”的情况下，力的动作监视用参数的判断基准＝70N，速度的动作监视用参数的判断基准＝125mm/s，位置的动作监视用参数的判断基准＝AGV31的上方区域+考虑了工件的取出动作的AGV31的外侧区域(机器人20的俯视时的外侧区域)。在这种情况下，根据对应于手前端的力超过70N的情况、手前端的速度超过125mm/s的情况、以及手前端的位置脱离了AGV31的上方区域+拾取用的扩展区域的情况中的任一情况这一点，紧急停止机器人20。

在接下来的工作场景为数据＝“4”的“搬运”的情况下，力的动作监视用参数的判断基准＝140N，速度的动作监视用参数的判断基准＝250mm/s，位置的动作监视用参数的判断基准＝AGV31的上方区域。在该情况下，根据对应于手前端的力超过140N的情况、手前端的速度超过250mm/s的情况、以及手前端的位置脱离AGV31的上方区域的情况(俯视时机器人臂41从AGV31伸出的情况)中的任一情况这一点，紧急停止机器人20。

在接下来的工作场景为数据＝“5”的“叠层”的情况下，力的动作监视用参数的判断基准＝能力上限(最大强度)+αN，速度的动作监视用参数的判断基准＝能力上限(最大速度)+βmm/s，位置的动作监视用参数的判断基准＝能力上限(最大可动范围)+γ。在该情况下，由于判断基准均超过了能力的上限，因此实质上避免紧急停止。

返回到图11的说明，在安全功能(动作监视用参数的判断基准)的切换完成之后，安全关联部X向非安全关联部Y通知受理了指示。具体而言，向非安全关联部Y发送确认信号(参照ts5)。非安全关联部Y在从安全关联部X到达确认信号的情况下，向安全关联部X请求用于特定切换后的安全功能的设定的信息、即用于特定作为当前参照对象设定的动作监视用参数的判断基准的信息(参照ts6)。在该请求中，也可以附加诊断用信息(例如，CRC)。

安全关联部X根据来自非安全关联部Y的确认请求，通过向该非安全关联部Y发送作为用于特定上述判断基准的信息的请求命令(详细而言模仿请求命令的命令)以及作为用于诊断是否正常地进行了该请求命令的收发的诊断用信息的CRC(第二诊断用信息)(参照ts7)，来响应非安全关联部Y的确认请求。来自安全关联部X的请求命令与来自非安全关联部Y的上述请求命令同样地包括：包含用于识别发送源为安全关联部X的信息和表示本次的请求为安全功能的切换的信息的命令ID；以及表示要在以后的判断中参照的判断基准的数据(场景编号)。而且，CRC是将本次应答的命令的命令ID的编号与数据编号相加的数。例如，在当前的设定根据来自非安全关联部Y的请求与场景SN5的“叠层”相对应的情况下，返回命令ID＝“19”、数据编号＝“5”、CRC＝“24”。另外，CRC根据命令ID与数据编号确定就足矣，其具体的计算方法是任意的。

此外，从安全关联部X向非安全关联部Y发送的请求命令的命令ID与数据之和，相对于本次的序列的开始时从非安全关联部Y向安全关联部X发送的请求命令的命令ID与数据之和不一致。同样地，从安全关联部X向非安全关联部Y发送的请求命令所附带的CRC，相对于本次的序列的开始时从非安全关联部Y向安全关联部X发送的请求命令所附带的CRC不一致。

从安全关联部X接收到响应的非安全关联部Y根据作为第二诊断用信息的CRC诊断本次的响应是否正常地到达。即，非安全关联部Y根据请求命令与CRC诊断本次的应答是否正常地收发。具体而言，非安全关联部Y判断将请求命令的命令ID的编号与数据的编号相加的数是否与CRC一致(参照t8)。在其一致的情况下，非安全关联部Y视作正常地收发了本次的应答，接下来根据来自非安全关联部Y的请求判断安全关联部X的安全功能是否正常地切换(参照t9)。即，非安全关联部Y判断在安全关联部X中实际上设定的判断基准是否为由指令信息中的指示指定的判断基准。具体而言，在非安全关联部Y中存储有来自安全关联部X的请求命令的命令ID与数据的关系，非安全关联部Y根据它们的关系，判断内容是否与本身向安全关联部X发送的请求命令的命令ID以及数据一致。

在确认了来自安全关联部X的应答与本身的指示一致的情况下，场景改变序列完成。

在此，在本实施方式中，基于安全关联部X的判断基准的切换是在工作场景的全部的任务结束之后进行的。这样，在之前的工作场景完成并向之后的工作场景过渡的情况下，与在其期间进行切换从而在工作中进行切换的结构相比，能够适当地分散系统中的控制负荷。另外，在过渡至下一个工作场景的情况下，由于状况发生变化，与人等的距离发生变化的可能性高。因此，采用为准备下一个场景而进行切换的结构在实现机器人的安全性的提高方面予以优选。

另外，在本实施方式中，基于安全关联部X的判断基准的切换是在工作场景的全部的任务结束之后进行的。即，在执行中的工作完成之后进行。这样，通过直至执行中的一个工作完成后为止使基于安全关联部X的判断基准的切换不可进行，从而能够防止本来不存在问题的动作受到监视的事情的发生，降低机器人的紧急停止等的机会，提高工作效率。

根据以上详细说明的第一实施方式，能够期望以下的优异的效果。

在切换安全功能(判断基准)的情况下，进行从非安全关联部Y向安全关联部X切换的指示。该指示包括请求命令以及CRC，在安全关联部X中根据请求命令以及CRC诊断指示是否正常地到达，诊断该指示本身是否正常。在诊断为无异常的情况下，在安全关联部X中受理来自非安全关联部Y的指示，安全关联部X按照该指示切换作为参照对象的判断基准。也就是说，即使是来自非安全关联部Y的指示，在由安全关联部X判断为该指示中无发送错误等所致的异常的情况下，进行判断基准的切换。这样，只要实现来自非安全关联部Y的安全的切换，就能够适当地提高机器人控制系统CS中的安全功能的变更所涉及的操作性。

接下来，从安全关联部X向非安全关联部Y通知受理了指示，接收到该通知的非安全关联部Y向安全关联部X请求能够特定作为当前参照对象的判断基准(切换后的判断基准)的信息。在安全关联部X中响应于此，向非安全关联部Y发送包含该信息CRC的信息组。非安全关联部Y根据CRC诊断来自安全关联部X的响应是否正常地到达，诊断实际上设定的判断基准是否为由当初的指示指定的判断基准。也就是说，在非安全关联部Y中，能够通过本身的指示确认是否正常地进行了安全关联部X中的安全功能的切换。

根据本实施方式所示的结构，即使是在从非安全关联部Y切换安全关联部X的安全功能的情况下，也能抑制对于安全功能的变更的可靠性的下降，就用于变更安全功能的输入而言，也与采用来自输入部X1的输入(所谓安全输入)的情况相比，能够避免该变更所涉及的限制变强。由此，能够适当地提高安全功能变更的操作性。

进一步，根据上述实施方式，在非安全关联部Y与安全关联部X之间隔着安全功能的切换进行两次往返的通信，每进行一次往返的通信，就由安全关联部X或者非安全关联部Y使用第一诊断用信息或者第二诊断用信息确认是否进行了正常的通信。进行了正常的通信表示安全关联部X以及非安全关联部Y正常地动作的可能性高。因此，能够通过两次的通信的正常性的确认，以极高概率确认安全关联部X以及非安全关联部Y两者是否正常地动作。进一步，通过在非安全关联部Y与安全关联部X之间隔着安全功能的切换进行两次往返的通信，在安全功能的切换中担保非安全关联部Y以及安全关联部X正常地进行过动作。

另外，在使一个机器人从事各种工作的情况下，能够根据工作变更安全(操作)功能在考虑安全性并且实现机器人的工作效率的提高方面是有利的。能够进行来自非安全关联部Y的安全功能的切换在促进机器人在多个种类的工作的应用并推进工厂的自动化方面是优选的。

如本实施方式所示，只要构成为通过核对在安全关联部X中预先存储的指令的种类与本次的指令来诊断来自非安全关联部Y的指示本身是否正常，则在指令由于位的固定和通信错误等而受损的情况下，能够适当地抑制安全功能根据该受损的指令而被切换。

在对多个种类的判断基准(力基准、速度基准)进行切换的情况下，无需单独地指定各判断基准，而是通过指定预先规定的这些的基准的组合(场景编号)，能够抑制从非安全关联部Y向安全关联部X的指示变得复杂。这在考虑安全功能并且增加机器人能够从事的工作的数量方面是优选的结构。

一个机器人负责不同的多个工作在促进制造等的自动化方面是优选的。不过，在无论工作场景如何，机器人的安全功能都统一的情况下，很难兼顾安全性的提高与工作效率的提高。这一点，在本实施方式所示的结构中，识别工作场景，并针对每个工作场景变更监视用的判断基准。由此，能够有助于机器人的安全性的提高与工作效率的提高。

在此，在提高机器人的安全性方面，也可以构成为每当机器人的动作状态(位置、朝向、速度等)发生变化时使安全功能逐渐地变化。然而，在采用这种结构的情况下，机器人控制系统中的控制负荷变大，对机器人控制系统本来的功能(机器人的驱动控制)产生影响。这一点，鉴于机器人的动作针对每个工作不同这一点，如本实施方式所示针对每个工作场景(工作状况)切换判断基准的结构存在能够抑制对机器人控制系统的本来的功能的影响并提高安全性的明确的技术意义。

如果能够根据包含在动作程序中的场景关联信息识别工作场景，则能够实现机器人控制系统通过本身的快速的判断选择每个工作场景的判断基准的结构。由此，能够抑制在安全功能的切换中产生较大的待机时间，能够有助于工作效率提高。

另外，能够切换判断基准在考虑机器人的安全性并且提高机器人的工作性方面是优选的。然而，在具备这种切换功能的情况下，产生以下的新的顾虑。即，假如因偶发的原因等在一个工作中突然发生判断基准的切换时，可能发生本来不存在问题的动作受到监视的情况。这成为不必要地增加机器人的紧急停止等的机会而降低工作效率的主要原因。因此，如本实施方式所示，通过直至执行中的一个工作完成为止使与工作场景相应的判断基准的切换不可进行从而抑制上述事件的发生，由此实现实用上优选的结构。

此外，表示手前端的位置的动作监视用参数的判断基准也能够与表示力和速度的动作监视用参数的判断基准一起进行切换，由此能够抑制机器人的力和速度的监视过度严格。这在提高机器人的工作效率方面是优选的。

<3.第二实施方式>

上述第一实施方式所示的机器人控制系统CS通过根据工作场景变更安全功能，实现了机器人20的工作效率和安全性的提高等。在本实施方式中，特征之一为，在安全功能的变更时，进行使工作场景顺利过渡的设计。以下，首先参照图13，对关注的事情进行说明。

发生工作场景的切换的情况下的判断基准(基准值)的变更，大致分为以下的两种模式(pattem)。即，大致分为如图13A所示通过工作场景的切换提升基准值的模式、以及如图13B所示通过工作场景的切换降低基准值的模式。在以下的说明中，示例出机器人20的手前端的力，但是对于手前端的速度也发生同样的事情。

在图13A所示的例子中，在切换之前的工作场景中机器人20的手前端的力(检测值)以比基准值低的方式推移。在发生工作场景的切换的t0的时刻，基准值提升，检测值与基准值之差变大。也就是说，即使配合工作场景的切换提升基准值，检测值也保持在低于基准值的状态。通过工作场景的切换来缓和上述的输出限制等，可以增加机器人20的手前端的力和速度，但检测值由于工作的时间表(schedule)和电动机的动作的延迟等而不会瞬间跃升。因此，在工作场景切换之后即刻，具体而言在工作场景的切换之后的最初的监视周期(采样周期)的t1的时刻，检测值保持在低于新设定的基准值的状态。也就是说，未发生在工作场景的切换时检测值高于基准值而导致机器人20紧急停止的事情。

相对于此，在图13B所示的例子中，在切换之前的工作场景中机器人20的手前端的力(检测值)以比基准值低的方式推移。在这一点上，与图13A所示的例子一样。不过，在图13A中发生工作场景的切换的t0的时刻，基准值提升(判断基准变松)，另一方面，在图13B中发生工作场景的切换的t0的时刻，基准值降低(判断基准变严格)。如图13B的模式L所示，在到t0的时刻为止的期间，在检测值以小于切换之前以及切换之后的两个基准值的方式推移的情况下，在该t0的时刻及其后即刻的t1的时刻，检测值不会大于切换之后的基准值。另一方面，如图13B的模式H所示，在到t0的时刻为止的期间，在检测值在切换之前的基准值与切换之后的基准值之间推移的情况下，在该t0的时刻及其后即刻的t1的时刻，检测值大于切换之后的基准值。之后，即使伴随着工作场景的切换，上述的输出限制等变严格，检测值也不一定立即小于切换之后的基准值。发生这种事情导致机器人20紧急停止，即在本来不需要的时刻紧急停止，在实现对于机器人20的可靠性和机器人20的工作效率(生产效率)的提高方面可能构成妨碍。

在本实施方式中，考虑这种情况，进行工作场景的切换所涉及的结构的设计。以下，参照图14的流程图，对该设计、具体而言由监视控制部52作为动作监视处理(定期处理)的一环执行的场景切换时监视用处理进行说明。此外，在图14中，为了便于说明，将工作场景的切换后即刻的部分的时间的标度(scale)和检测值正规地大于基准值的部分的时间的标度记载为比其他的部分的时间的标度放大的形式。

在场景切换时监视用处理中，首先，监视控制部52在步骤S301中判断在存储器的标记存储区域是否设置有特殊监视标记。在未设置特殊监视标记的情况下，监视控制部52在步骤S301中进行否定判断并进入步骤S302。在步骤S302中，监视控制部52判断是否发生了工作场景的切换。具体而言，监视控制部52判断是否从非安全关联部Y受理了安全功能的切换的指示。在未发生工作场景的切换的情况下，监视控制部52直接结束本监视用处理。在发生了工作场景的切换的情况下，监视控制部52进入步骤S303。在步骤S303中，监视控制部52进行判断基准的切换。具体而言，监视控制部52将在动作判断中参照的基准值切换为与新的工作场景相对应的基准值。在接下来的步骤S304中，监视控制部52在存储器的标记存储区域设置特殊监视标记并结束本监视用处理。

以下，为了方便，将切换之前的工作场景作为“工作场景A”、将与该工作场景A相对应的基准值作为“基准值FA”、将切换之后的工作场景作为“工作场景B”、将与该工作场景B相对应的基准值作为“基准值FB”进行说明。

返回到步骤S301的说明，在设置有特殊监视标记的情况下，监视控制部52在步骤S305中将工作场景从工作场景A切换为工作场景B之后，判断是否为最初确认机器人20(手前端)的动作的时刻。具体而言，在存储器中设置有用于掌握工作场景切换之后的本监视用处理的执行次数的计数器。该计数器的值n在设置了特殊监视标记时为“0”→“1”，之后每次执行本监视用处理时加1，在消去特殊监视标记时清除为0。在步骤S305中，监视控制部52参照该计数器的值n判断是否为最初的确认的时刻。

监视控制部52在步骤S305中进行肯定判断的情况下进入步骤S306。在步骤S306中，监视控制部52判断本次的检测值Ft1是否小于切换之后的基准值FB。在检测值Ft1小于基准值FB的情况下，监视控制部52在步骤S307中消去上述特殊监视标记，结束本监视用处理。在检测值Ft1达到基准值FB的情况下，监视控制部52在步骤S306中进行否定判断，进入步骤S308，开始力、速度的减小控制的中断。

在步骤S308的处理中，监视控制部52为了抑制机器人20的手前端的动作而介入驱动电动机45的驱动控制。具体而言，监视控制部52在一定程度上限制向驱动电动机45供给的电力等。该减小控制的中断持续至重复至监视周期到达作为上限次数的n次为止(经过规定期间为止)。此外，限制的程度以及上限次数，既可以为在执行步骤S308的处理时根据基准值FA以及基准值FB计算的结构，也可以为读取预先注册于程序库(program bank)等的结构。另外，在本减小控制的中断中不会使机器人20停止。

通过开始步骤S308的减小控制的中断，来强制地降低检测值。在接下来的步骤S309中，监视控制部52设定开始减小控制的中断之后的各监视周期中的检测值Ftn的减小控制目标值Tn(中间目标值Tn或者目标值Tn)。具体而言，基于步骤S308的减小控制的减少率规定为恒定的，根据该减少率与上述检测值Ft1设定减小控制目标值Tn。

返回到步骤S305的说明，监视控制部52在判断为不是最初的确认的时刻的情况下，即在判断为第二次以后的时刻的情况下，进入步骤S310。在步骤S310中，监视控制部52判断本次的检测值Ftn是否小于在步骤S310中设定的本次的减小控制目标值Tn。在本次的检测值Ftn不小于本次的减小控制目标值Tn的情况下，有可能在机器人20中发生了设想情形外的动作(异常)，因此监视控制部52在步骤S311中执行紧急停止用以及异常通知用的各处理之后，结束本监视用处理。在紧急停止用的处理中，监视控制部52通过强制地切断向电动机35、45的电力供给来紧急停止机器人20。而且，监视控制部52在异常通知用的处理中点亮设置于机器人20的警示灯，并且向工厂10的管理系统发送发生异常的信息。

返回到步骤S310的说明，在本次的检测值Ftn小于本次的减小控制目标值Tn的情况下，监视控制部52在步骤S310中进行肯定判断并进入步骤S312。在步骤S312中，监视控制部52判断本次的检测值Ftn是否小于作为切换之后的基准值的基准值FB。在步骤S312中进行否定判断的情况下，监视控制部52进入步骤S313，判断在本次的监视周期即工作阶段的切换之后执行本监视用处理的次数是否达到了在步骤S309中设定的上限次数。在判断为达到上限次数的情况下，监视控制部52进入步骤S311。本来是以使检测值在到达上限次数之前就小于基准值的方式进行了减小控制的中断，但在到达上限次数时检测值也未降低至小于基准值的情况下，设想为在机器人20的动作中可能发生了设想情形外的动作(异常)。因此，在步骤S311中，监视控制部52在执行机器人20的紧急停止以及异常通知之后结束本监视用处理。在步骤S313中判断为未达到上限次数的情况下，监视控制部52在步骤S314中对上述计数器的值n加“1”并结束本监视用处理。

返回到步骤S312的说明，在该步骤S312中进行肯定判断的情况下，即在检测值Ftn小于切换之后的基准值FB的情况下，监视控制部52进入步骤S315。在步骤S315中，监视控制部52结束上述减小控制的中断。由此，解除检测值的强制降低。之后，在步骤S316中，监视控制部52消去特殊监视标记，结束本监视用处理。

在此，参照图15的时序图，对伴随从工作场景A向工作场景B的工作场景的切换的检测值的变化进行补充说明。

在从工作场景A向工作场景B切换的t0的时刻，检测值(检测值Ft0)位于基准值FA与基准值FB之间。在工作场景切换后即刻的t1的时刻、即t0的时刻的下一个周期的t1的时刻，检测值Ft1保持大于基准值FB的状态。本来在该时间点应执行紧急停止并且执行异常通知，但避免了基于该检测值的紧急停止以及异常通知。而且，在该t1的时刻，为了强制地降低检测值而开始减小控制的中断。

在以后的各个周期(t2～t4的时刻)检测值Ft2～Ft4分别小于减小控制目标值T2～T4，按预定情形，检测值降低。而且，在t5的时刻，在周期达到上限次数之前按预定情形小于基准值FB。由此，减小控制的中断结束。假设，在t2～t5的时刻，检测值未按照预定情形降低的情况下，在该时间点执行紧急停止以及异常通知。

在减小控制的中断结束的t5的时刻之后，实际的检测值也基本上以小于基准值FB的方式推移。而且，如t6～t7的时刻所示，在检测值变化为达到基准值FB的情况下，执行紧急停止以及异常通知。

根据以上详细说明的结构，即使是在伴随工作场景的切换变更安全功能的情况下，也能够减少由于该变更而导致机器人20紧急停止(错误停止)的机会。这样，抑制机器人20的错误停止在实现机器人20的生产效率的提高等方面是优选的。

此外，也可以将本实施方式所示的结构应用于以下结构：即使用激光扫描仪37等检测与人的距离，并根据与人的距离的检测结果来切换机器人20的工作场景(例如人协作场景)的结构。具体而言，通过构成为使机器人20与人的距离相对近的情况下的基准值(与近距离相对应的基准值)比相对远的情况下的基准值(与远距离相对应的基准值)低，能够期待进一步的安全性的强化。不过，由于与人的距离存在突发地变化的情况，因此在基准值高→低时发生上述错误停止的机会变多，可能对生产性等的影响变显著。这一点，只要应用本实施方式所示的结构，即使是在突发地将工作场景从与远距离相对应的工作场景切换为与近距离相对应的工作场景的情况下，也能够抑制机器人20的错误停止等。

<4.第三实施方式>

在上述第二实施方式中，采用了以工作场景的切换为契机开始减小控制的中断的结构。在本实施方式中关于减小控制的中断的结构与第二实施方式不同。以下，参照图16的流程图，以与第二实施方式的不同点为中心对本实施方式中的场景切换时监视用处理进行说明。

在本实施方式中的场景切换时监视用处理中，首先，监视控制部52在步骤S401中判断在存储器中是否设置有切换准备标记。在未设置切换准备标记的情况下，监视控制部52进入步骤S402。在步骤S402中发生工作场景的切换的情况下，监视控制部52在步骤S403中进行判断基准的切换，具体而言基准值FA→基准值FB变更之后，结束本监视用处理。

在未发生工作场景的切换的情况下，监视控制部52进入步骤S404。在步骤S404中，监视控制部52掌握当前工作的进行状况。在接下来的步骤S405中，监视控制部52判断当前时间点的检测值Fx是否小于接下来予定的工作场景(工作场景B)的基准值(基准值FB)。在检测值Fx小于基准值FB的情况下，监视控制部52直接结束本监视用处理。在检测值Fx达到基准值FB的情况下，监视控制部52进入步骤S406。

在步骤S406中，监视控制部52根据当前的检测值Fx与基准值FB的差、以及到接下来予定的工作场景为止的剩余时间(例如推定时间)，判断是否为要开始力、速度减小控制的中断的时刻。即，监视控制部52在剩余时间内减少检测值直至比基准值FB低方面判断是否为适当的时刻。在步骤S406中进行否定判断的情况下，监视控制部52在考虑到当前时间点的检测值等而剩余的时间还有很多富余的情况下，直接结束本监视用处理。在步骤S406中判断为适当的时刻的情况下，监视控制部52在步骤S408中开始减小控制的中断。在该减小控制的中断中，监视控制部52为了抑制机器人20的手前端的动作而介入驱动电动机45的驱动控制。具体而言，监视控制部52在一定程度上限制向驱动电动机45供给的电力等。

此外，在本实施方式中，将适当的时刻设为“可变”的，但是也可以将其设为“固定”的。也就是说，也可以采用在剩余时间为规定时间的情况下以该时间点处的检测值大于基准值FB为条件开始减小控制的中断的结构。

之后，在步骤S406中，监视控制部52在存储器的标记存储区域设置切换准备标记，并结束本监视用处理。

返回到步骤S401的说明，监视控制部52在判断为在存储器的标记存储区域中设置有切换准备标记的情况下，进入步骤S409。在步骤S409中，监视控制部52判断是否发生了工作场景的切换。在发生了工作场景的切换的情况下，监视控制部52在步骤S410中进行判断基准的切换、具体而言基准值FA→基准值FB变更。之后，在步骤S411中，监视控制部52判断本次的检测值Ft0是否小于基准值FB。如上所述，在本实施方式中事先掌握工作场景的切换，以该切换为目标执行减小控制的中断。由此，在执行工作场景的切换的时刻，基本上检测值Ft0小于基准值FB。

在步骤S411中进行肯定判断的情况下，监视控制部52在步骤S412中结束减小控制的中断，在步骤S413中消去切换准备标记，结束本监视用处理。

在步骤S411中进行否定判断的情况下，监视控制部52在步骤S414中执行紧急停止以及异常通知的各处理之后，结束本监视用处理。

在此，参照图17的时序图，对进行从工作场景A向工作场景B的工作场景的切换的情况下的检测值的变化进行补充说明。

在从工作场景A向工作场景B切换的t0的时刻之前的tx的时刻，检测值(检测值Fx)位于与当前的工作场景A相对应的基准值FA和与下一个工作场景B相对应的基准值FB之间。在tx的时刻，监视控制部52事先特定下一个工作场景B以及到该下一个工作场景B为止的剩余时间，根据当前时间点的检测值、与下一个工作场景B相对应的基准值FB、到t0的时刻为止的剩余时间，判断为开始减小控制的中断的适当的时刻，从而开始该减小控制的中断。

在从工作场景A向工作场景B切换的t0的时刻，基准值从基准值FA切换为基准值FB，判断当前时间点的检测值是否小于基准值FB。在检测值通过上述减小控制的中断按照预定情形减少的情况下，在t0的时刻，检测值小于基准值FB，不执行机器人20的紧急停止等。相对于此，由于某种情况，检测值未按设想情形降低导致在t0的时刻检测值达到基准值FB的情况下，机器人20执行紧急停止等。

如以上详细说明那样，通过在工作场景的切换之前设置到工作场景切换为止的减小控制期间(缓冲区域)，即使是在伴随工作场景的切换变更安全功能的情况下，也能够减少由于该变更而导致机器人20紧急停止(错误停止)的机会。这样，抑制机器人20的错误停止在实现机器人20的生产效率的提高等方面是优选的。

<5.第四实施方式>

在本实施方式所示的机器人20中采用如下的结构：使用激光扫描仪37推定与人的距离，将机器人20的工作场景(例如未设想与人协作的场景SN5的叠层)根据与人的距离的检测结果而切换为未设想人的工作场景(以下，称为工作场景1)与设想了人的工作场景(以下，称为工作场景2)，并且该切换时以使安全功能(判断基准)不同的方式变更，这一点与上述第一实施方式的结构不同。鉴于工作场景1中的判断基准(基准值F1)比工作场景2中的判断基准(基准值F2)低这一点，工作场景2可以说是与工作场景1相比对安全性的考虑更多的场景。

如图18所示，作为激光扫描仪37的检测区域(监视区域)，设置有紧邻机器人20的周边区域CE1、以及设置在激光扫描仪37的监视外的非检测区域CE3与该周边区域CE1之间的缓冲区域CE2。在机器人20在集成区域E3进行工作的状况下，工作场景为上述的不设想人的工作场景1，在靠近该机器人20的人进入周边区域CE1的情况下(在周边区域CE1检测出人的情况下)从工作场景1向工作场景2切换。在本实施方式中，在这种突发的切换时，应用上述第三实施方式所示的技术思想，通过进行工作场景切换的事先准备，来实现安全性与生产效率(工作效率)的提高。以下，参照图19的流程图，对该事先准备所涉及的结构、具体而言监视控制部52中作为动作监视处理的一环执行的特殊切换时监视用处理进行说明。

在特殊切换时监视用处理中，首先，监视控制部52在步骤S501中判断在存储器中是否设置有切换准备标记。在未设置切换准备标记的情况下，监视控制部52进入步骤S502。在步骤S502中，监视控制部52根据来自激光扫描仪37的信息判断是否在缓冲区域CE2检测出物体(人)。在步骤S502中进行否定判断的情况下，监视控制部52直接结束本监视用处理。在步骤S502中进行肯定判断的情况下，监视控制部52进入步骤S503，事先确下一个工作场景的判断基准(基准值)。具体而言，在人进入缓冲区域CE2的情况下有可能直接进入周边区域CE1，在确认出向周边区域CE1的进入的情况下，工作场景从上述工作场景1切换为工作场景2。因此，在步骤S503中，监视控制部52事先确认作为工作场景2的情况下的基准值F2。

在接下来的步骤S504中，监视控制部52判断当前时间点的检测值Fx是否小于设想为下一次切换的工作场景2的基准值F2。在检测值Fx小于基准值F2的情况下，监视控制部52直接结束本监视用处理。在检测值Fx达到基准值F2的情况下，监视控制部52进入步骤S505。

在步骤S505中，监视控制部52开始力、速度减小控制的中断。在该减小控制的中断中，监视控制部52为了抑制机器人20的手前端的动作而介入驱动电动机45的驱动控制。具体而言，监视控制部52在一定程度上限制向驱动电动机45供给的电力等。之后，监视控制部52在步骤S506中在存储器的标记存储区域设置切换准备标记，结束本监视用处理。

返回到步骤S501的说明，在判断为在存储器的标记存储区域中设置有切换准备标记的情况下，监视控制部52进入步骤S507。在步骤S507中，监视控制部52判断是否在缓冲区域CE2检测出物体(人)。在步骤S507中进行否定判断的情况下，即未在缓冲区域CE2检测出物体(人)的情况下，监视控制部52进入步骤S508，结束减小控制的中断。之后，监视控制部52在步骤S509中消去切换准备标记，结束本监视用处理。

另一方面，在步骤S507中进行肯定判断的情况下，监视控制部52进入步骤S510。此外，是在周边区域CE1检测出物体(人)的情况下也在步骤S507中进行肯定判断，监视控制部52进入步骤S510。

在步骤S510中，监视控制部52判断是否发生从工作场景1向工作场景2的切换。具体而言，监视控制部52判断是否在周边区域CE1检测出物体(人)。在发生了向工作场景2的切换的情况下，监视控制部52在步骤S511中进行判断基准的切换、具体而言基准值F1→基准值F2变更。之后，监视控制部52在步骤S512中判断本次的检测值Ft0是否小于基准值F2。如上所述，在本实施方式中事先预测工作场景的切换，以该切换为目标执行减小控制的中断。由此，在执行工作场景的切换的时刻，基本上检测值Ft0小于基准值F2。

在步骤S512中进行肯定判断的情况下，监视控制部52在步骤S508中结束减小控制的中断，在步骤S509中消去切换准备标记，结束本监视用处理。

在步骤S512中进行否定判断的情况下，监视控制部52在步骤S513中执行紧急停止以及异常通知的各处理之后，结束本监视用处理。

如以上详细说明那样，通过在从工作场景1向工作场景2的切换之前设置到工作场景切换为止的减小控制期间，即使是在伴随工作场景的切换变更安全功能的情况下，也能够减少由于该变更而导致机器人20紧急停止(错误停止)的机会。这样，抑制机器人20的错误停止在实现机器人20的生产效率的提高等方面是优选的。

此外，在本实施方式中，示例出了在非协作的场景SN5中应用工作场景1以及工作场景2的切换所涉及的功能的情况，但是不局限于这些。也可以在协作的其他的工作场景中应用工作场景1以及工作场景2的切换所涉及的功能。

<6.其他的实施方式>

此外，不局限于上述的各实施方式的记载内容，例如也可以如以下那样实施。另外，既可以将以下的各结构单独地应用于上述各实施方式，也可以将一部分或者全部进行组合来应用于上述各实施方式。另外，也可以任意地对上述各实施方式所示的各种结构的全部或者一部分进行组合。在这种情况下，优选担保作为组合对象的各结构的技术意义(发挥的效果)。既可以对由实施方式的组合构成的新的结构单独地应用以下的各结构，也可以将一部分或者全部进行组合来应用。

·在上述各实施方式中，构成为判别机器人20的工作场景(场景SN1～SN9)并根据所判别的工作场景切换动作监视用参数(力、速度、位置)的判断基准，但是也可以将其如以下那样变更。即在机器人20的工作的种类按照该机器人20移动的每个区域不同的结构中，也可以构成为驱动控制部51识别机器人20所处的区域，并根据由安全关联部X识别的区域切换动作监视用参数的判断基准。这样，作为工作状况取代工作场景进行工作区域的识别。在这种情况下驱动控制部51可以作为区域识别部发挥功能。另外，在机器人20移动的各区域进行多个工作的情况下、和在多个区域进行相同工作的情况下，也可以构成为，驱动控制部51判别机器人20的工作场景以及机器人20所处的区域这两者，安全关联部X与其相应地切换动作监视用参数的判断基准。

·在机器人20以预先确定的时间表(time schedule)执行多个工作(工作流程)的结构中，也可以构成为，驱动控制部51通过从该流程开始起经过的时间或者当前的时刻来管理该工作流程的进行，安全关联部X根据该时间或者时刻却换动作监视用参数的判断基准。另外，也可以构成为，考虑到在时间表中产生延迟的情况，安全关联部X根据时间或者时刻与表示延迟时间的信息切换动作监视用参数的判断基准。这样，作为工作状况取代工作场景进行时间或者时刻的掌握。在这种情况下，驱动控制部51也可以作为掌握部发挥功能。

进一步，在如上述各实施方式所示根据机器人20的工作场景切换判断基准的结构的基础上，还可以构成为，安全关联部X根据经过的时间或者当前的时刻切换判断基准。例如，大多数情况下在工厂10中定期地设置休息时间(中午休息等)，设想在该时间段人在通道E4等中增加的可能性高。考虑这种情况，可以构成为，机器人20在休息时间经过通道E4的情况下的判断基准以比在休息时间以外经过通道E4的情况下的判断基准更严格的方式切换判断基准。

·在上述各实施方式中，构成为在任意工作场景中都并用力、速度、位置这三个动作监视用参数，但是也可以根据工作场景变更作为判断基准的对象的动作监视用参数的种类和数量。例如，也可以在第一场景中将力以及速度作为动作监视用参数，另一方面，在第二场景中将力、速度、位置作为动作监视用参数。

·也可以构成为根据机器人20的动作的种类将上述各实施方式所示的工作场景细分，安全关联部X按照细分的每个场景切换动作监视用参数的判断基准。例如，也可以构成为在场景SN3的拾取中，将从加工机14取出工件的场景、与向相邻的加工机移动的场景作为单独的场景切换判断基准。进一步，也可以构成为安全关联部X在工件的取出场景的前半段(把持工件为止)与后半段(将工件移动至容器18为止)切换判断基准。

另外，也可以构成为将一个工作场景细分为设想为与人的距离相对近的场景、以及设想与人的距离相对远的场景，安全关联部X按照这些细分的每个场景切换判断基准。

·在上述各实施方式中，构成为安全关联部X在从之前的工作场景向下一个工作场景过渡的时刻切换动作监视用参数的判断基准，但是也可以将其变更，构成为在之前的工作场景的末尾切换动作监视用参数的判断基准，或者构成为在下一个工作场景的开头切换动作监视用参数。

此外，在判断基准的切换中是否容许机器人20的动作的持续是任意的。也可以构成为在切换动作监视用参数的判断基准时临时停止机器人20的动作直至该切换完成为止。另外，也可以构成为，在使判断基准变严格的切换中临时停止机器人20，另一方面在使判断基准变缓和的切换中持续机器人20的动作。

·在上述各实施方式中，构成为作为用于诊断是否正常地进行非安全关联部Y与安全关联部X的收发的诊断用信息附加CRC。该CRC的设定方式是任意的，无需一定根据请求命令的命令ID与数据进行设定。

·在上述各实施方式所示的场景SN5的叠层中，关于机器人20的力、速度、位置，将超过机器人20的能力的极限的值、即实质上不能发生的值设定为动作监视用参数的判断基准，但是也可以将其变更，构成为在场景SN5的叠层中跳过动作监视。换言之，也可以构成为在特定的工作场景下将机器人20的动作监视功能设为关闭(OFF)。

·在上述各实施方式中，构成为根据机器人20的工作场景执行动作监视用参数的判断基准的切换、以及力、速度、位置(移动区域)的限制的切换，但是不局限于此。只要至少进行动作监视用参数的判断基准的切换足矣，限制的切换也可以进行省略。

·在上述各实施方式中，示例出了将机器人20作为移动式的情况，但是也可以在固定式的机器人用的机器人控制系统中应用上述实施方式所示的技术思想。例如，在固定式的机器人根据通过传送带等供给的工件的种类执行不同的多个种类的工作的结构中，也可以构成为判别其工作场景，针对每个工作场景切换动作监视用参数的判断基准。此外，也可以构成为将该工作场景也如上所述进行细分，并按照所细分的每个场景切换判断基准。

·如上述各实施方式所示能够切换动作监视用参数的判断基准在考虑机器人20的安全性并且提高机器人20的工作性方面是优选的。然而，在具备这种切换功能的情况下，产生以下的新的顾虑。即，假如由于偶发的原因等而在一个工作中突然发生判断基准的切换时，有可能发生本来不存在问题的动作受到监视之类的事情。这成为不必要地增加机器人20的紧急停止等的机会并降低工作效率的主要原因。鉴于这种情况，直至执行中的一个工作完成为止使判断基准的切换不可进行(禁止)存在技术意义。

·在场景SN4的“搬运A”、场景SN8的“搬运B”中，搬运中的物品不同。考虑搬运物的条件(例如重量)的不同，也可以单独地设定搬运A中的安全功能(动作监视用参数的判断基准)与搬运B中的安全功能(动作监视用参数的判断基准)。

·在上述各实施方式中，来自各非安全关联部Y(控制设备)的请求命令构成为共用指定工作场景的编号(场景编号＝1～9)，但是也可以不局限于此。也可以构成为根据是来自哪一个非安全关联部Y的请求命令而采用单独的场景编号。例如，也可以在控制设备＝示教命令的情况下的请求命令中，场景编号＝1～9，在控制设备＝PAC脚本的情况下的请求命令中，场景编号＝11～19，在控制设备＝IO的情况下的请求命令中，场景编号＝21～29。

·在上述各实施方式所示的安全关联部X中将动作监视用参数的判断基准与场景编号相对应关联地预先进行了存储，并构成为根据由非安全关联部Y指定的场景编号特定各判断基准，但是不局限于此。也可以构成为，非安全关联部Y取代工作场景的场景编号向安全关联部X发送单独地表示各判断基准的信息。

此外，关于判断基准，也可以取代预先存储在安全关联部X的结构，采用从非安全关联部Y向安全关联部X发送表示判断基准的值的结构。

·在上述各实施方式中，示例出了将机器人20应用于工厂10的加工线的情况，但是机器人20的应用不局限于加工线。也可以将机器人20应用于组装线、检查线、包装线。另外，机器人20的移动范围不局限于一个线，也可以是跨多个线移动的结构，例如在各线中从事单独的工作的结构。

·在上述各实施方式中，示例出了第一诊断用信息、第二诊断用信息等的诊断用信息为CRC，但是诊断用信息不局限于此。例如，诊断用信息也可以包含CRC以外的错误检测码。作为错误检测码，不做特别限制，但是例如，举出奇偶校验码、校验和、循环码等的块码、散列等的错误检测、块码、卷积码等的错误校正。另外，诊断用信息也可以包含机器人20的手前端的位置信息。

<7.关于从上述实施方式提取的发明组>

以下，对从上述实施方式提取的发明组的特征，根据需要表示效果等并进行说明。此外在以下，为了容易理解，用括号等适当地表示在上述实施方式中相对应的结构，但是不局限于用该括号等表示的具体的结构。

<特征A组>来自非安全关联部的安全功能的切换

以下的特征A组是鉴于提高对于机器人的安全功能的可靠性并且能够容易进行安全功能变更的技术问题等而提出的。

特征A1.一种机器人控制系统，其中，

具有实现工作中的机器人的安全功能的安全关联部、以及非安全关联部，

安全关联部具有根据包含与工作中的所述机器人的力以及速度中的至少任一者相关的参数的安全关联输入信号以及预先存储的该参数用的判断基准进行所述机器人的动作的判断的动作判断部，通过根据该动作判断部的判断结果生成安全关联输出信号来实现所述安全功能，

所述非安全关联部通过向所述安全关联部发送包含指令信息与第一诊断用信息的信息组，对该安全关联部进行所述判断基准的切换的指示，其中，所述指令信息包含表示要在所述动作判断部的判断中参照的判断基准的信息，

所述安全关联部在从所述非安全关联部接收到所述指示的情况下，根据所述第一诊断用信息诊断所述指示是否正常地到达，并根据所述指令信息诊断所述指示本身是否正常，在诊断为所述指示正常地到达并且所述指示本身正常的情况下，受理所述指示并根据所述指令信息切换在所述判断中参照的判断基准，并向所述非安全关联部通知受理了来自所述非安全关联部的指示，

所述非安全关联部在被通知了由所述安全关联部受理了所述指示的情况下，向所述安全关联部请求能够通过基于该指示的切换来特定设定为参照对象的所述判断基准的特定用信息，

所述安全关联部通过向所述非安全关联部发送包括所述特定用信息与第二诊断用信息的信息组，来响应所述非安全关联部的请求，

所述非安全关联部在从所述安全关联部接收到所述响应的情况下，根据所述第二诊断用信息诊断所述响应是否正常地到达，诊断实际上设定的所述判断基准是否为由所述指示指定的所述判断基准。

在切换安全功能(判断基准)的情况下，首先，进行从非安全关联部向安全关联部切换的指示。该指示包含指令信息以及第一诊断用信息。在安全关联部中根据第一诊断用信息诊断指示是否正常地到达，根据指令信息诊断该指示本身是否正常。在诊断为无异常的情况下，根据来自非安全关联部的指示，在安全关联部中按照该指示切换作为参照对象的判断基准。也就是说，即使是来自非安全关联部的指示，在判断为在该指示中不存在发送错误等的异常的情况下，进行判断基准的切换。这样，只要实现来自非安全关联部的安全的切换，就能够适当地提高机器人控制系统中的安全功能的变更所涉及的操作性。即，如果不是正常地受理了来自非安全关联部的指示的情况就不变更安全关联部中的安全功能，从而担保安全控制的可靠性并能够通过来自非安全关联部的操作进行设定变更，由此能够实现考虑用户便利性的操作设定并提高操作单元的设定自由度。

接下来，从安全关联部向非安全关联部通知受理了指示，接收到该通知的非安全关联部向安全关联部请求能够特定作为当前参照对象的判断基准(切换之后的判断基准)的特定用信息。在安全关联部中响应于此，向非安全关联部发送包含特定用信息与第二诊断用信息的信息组。非安全关联部根据第二诊断用信息诊断来自安全关联部的响应是否正常地到达，诊断实际上设定的判断基准是否为由当初的指示指定的判断基准。也就是说，在非安全关联部中，能够通过本身的指示来确认是否正常地进行了安全关联部中的安全功能的切换。

进一步，根据第一方式所示的结构，在非安全关联部与安全关联部之间隔着安全功能的切换进行两次往返的通信，每进行一次往返的通信，就由安全关联部或者非安全关联部使用第一诊断用信息或者第二诊断用信息确认是否进行了正常的通信。进行了正常的通信表示安全关联部以及非安全关联部正常地动作的可能性高。因此，能够通过两次的通信的正常性的确认，以极高概率确认安全关联部以及非安全关联部两者正常地动作。进一步，通过在非安全关联部与安全关联部之间隔着安全功能的切换进行两次往返的通信，担保在安全功能的切换中非安全关联部以及安全关联部正常地进行过动作。

根据本特征所示的结构，即使是在从非安全关联部切换安全关联部的安全功能的情况下，也能够抑制对于安全功能的变更的可靠性的下降，就用于变更安全功能的输入而言，也与采用来自安全关联输入部的输入(所谓安全输入)的情况相比，能够避免该变更所涉及的限制变强。由此，能够适当地提高安全功能变更的操作性。

另外，例如在使一个机器人从事各种工作的情况下，能够根据工作变更(操作)安全功能在考虑安全性并且实现机器人的工作效率的提高方面是有利的。如本特征所示，能够进行来自非安全关联部的安全功能的切换，在促进机器人在多个种类的工作的应用并且推进工厂的自动化方面是优选的。

此外，本特征所示的“机器人的力、速度以及位置”，不仅包含机器人的工具中心点的力、速度以及位置，还包含机器人的各轴的力(旋转扭矩)、速度(旋转速度)、位置。

特征A2.根据特征A1所述的机器人控制系统，其中，

所述安全关联部具有存储所述指令信息的种类的存储装置，

所述安全关联部在该安全关联部的所述诊断中，确认所述指令信息是否包含在存储于所述存储装置的所述种类中。

如本特征所示，只要构成为在安全关联部中通过对预先存储的指令信息的种类与本次的指令信息进行核对来诊断来自非安全关联部的指示(指令信息)本身是否正常，就能够在由于位的固定和通信错误等而导致指令信息受损的情况下，适当地抑制根据该受损的指令信息安全功能被切换。

特征A3.根据特征A2所述的机器人控制系统，其中，

具备多个所述非安全关联部，

所述指令信息包含能够特定是来自哪一个所述非安全关联部的信息的第一信息、以及指定要作为参照对象的所述判断基准的候选的第二信息，

在所述存储装置中存储有所述第一信息与所述第二信息的组合，

所述安全关联部在所述诊断中，确认所述第一信息与所述第二信息的组合是否存储在所述存储装置中。

在由于位的固定和通信错误等导致指令信息受损的情况下，能够简单地抑制偶发地与来自其他的非安全关联部的指令信息一致。此外，在通过第一信息以及第二信息的组合来构建指令信息的情况下，两个信息同时受损的可能性低，因此能够使偶发地与其他的指示一致的不良情况更难以发生。

特征A4.根据特征A1至特征A3中的任一项所述的机器人控制系统，其中，所述第一诊断用信息根据所述指令信息确定，

所述安全关联部通过对所述第一诊断用信息与所述指令信息进行对比，来诊断所述指示是否正常地到达。

根据本特征所示的结构，第一诊断用信息(值)根据指令信息确定(变化)。在指令信息以及第一诊断用信息中的至少一者受损的情况下，两者的关系破裂，能够通过诊断来特定指示中产生异常。通过这种结构，能够适当地抑制由来自非安全关联部的指示(有受损)进行错误的切换。

另外，在指令信息中附加有第一诊断用信息的情况下，与单独使用指令信息的情况相比，信息量增加。也就是说，通过使包含指令信息以及第一诊断用信息的信号变长，要在正常/异常的诊断中确认的信息变多，从而提高诊断结果的准确性。由此，能够急剧提高对于基于来自非安全关联部的输入的安全功能的切换(变更)的可靠性。

特征A5.根据特征A1至特征A4中的任一项所述的机器人控制系统，其中，所述第二诊断用信息根据所述多个判断基准中在所述动作判断部的判断中参照的判断基准而不同。

通过对安全关联部的响应向该安全关联部发送的特定用信息中附带第二诊断用信息。该第二诊断用信息根据安全关联部的动作判断部中参照的判断基准而不同(可变值)。也就是说，根据第二诊断用信息不仅能够确认通信异常，还能够确认特定用信息是否正常，能够通过简单的结构来提高响应的准确性。

特征A6.根据特征A1至特征A5中的任一项所述的机器人控制系统，其中，所述第二诊断用信息根据所述特定用信息确定，

所述非安全关联部通过对所述第二诊断用信息与所述特定用信息进行对比，来诊断所述响应是否正常地到达。

根据本特征所示的结构，第二诊断用信息(值)根据特定用信息确定(变化)。在特定用信息以及第二诊断用信息中的至少一者受损的情况下，两者的关系破裂，能够通过诊断特定在响应中发生异常。能够通过这种结构，有助于机器人控制系统的可靠性的进一步的提高。

另外，在在特定用信息上附加第二诊断用信息的情况下，与单独使用特定用信息的情况相比，信息量增加。也就是说，通过使包含特定用信息以及第二诊断用信息的信号变长，要在正常/异常的诊断中确认的信息变多，从而提高诊断结果的准确性。

特征A7.根据特征A1至特征A6中的任一项所述的机器人控制系统，其中，所述第二诊断用信息以与所述第一诊断用信息不一致的方式制成。

根据本特征所示的结构，在安全功能的切换时基本上第一诊断用信息与第二诊断用信息不一致。在此，在由于位固定等偶然的错误而导致作为第二诊断用信息直接送回第一诊断用信息的情况下，第一诊断用信息与第二诊断用信息一致，能够迅速地发现上述错误。

特征A8.根据特征A1至特征A7中的任一项所述的机器人控制系统，其中，

所述指令信息以及所述特定用信息均包含所述多个判断基准中表示作为所述动作判断部的参照对象的判断基准的信息、与表示这些指令信息以及特定用信息的发送者的信息，

所述第一诊断用信息根据包含在该指示中的所述指令信息确定，所述第二诊断用信息根据包含在该响应中的所述特定用信息确定。

分别根据包含表示发送者的信息的指令信息以及特定用信息确定包含在来自非安全关联部的指示中的第一诊断用信息与包含在来自安全关联部的响应中的第二诊断用信息。也就是说，在安全功能的切换时基本上第一诊断用信息与第二诊断用信息不一致。在此，在由于位固定等偶发的错误导致作为第二诊断用信息直接送回第一诊断用信息的情况下，第一诊断用信息与第二诊断用信息一致，能够迅速地发现上述错误的遗漏。

特征A9.根据特征A1至特征A8中的任一项所述的机器人控制系统，其中，所述判断基准包含所述力的参数用的力基准和所述速度的参数用的速度基准，该力基准与速度基准分别规定有多个，

在所述安全关联部中存储有表示要在所述动作判断部的判断中参照的所述力基准与所述速度基准的组合的组合信息(场景编号)，

所述指令信息构成为与所述组合信息相关的信息(场景编号)。

如特征A8所示，在对多个种类的判断基准(力基准、速度基准)进行切换的情况下，不是单独地指定各判断基准，而是能够通过指定预先规定的这些基准的组合，来抑制从非安全关联部向安全关联部的指示变得复杂。这在考虑安全功能并且机器人能够从事的工作的数量增加方面是优选的结构。

<特征B组>针对每个工作状况切换安全功能

以下的特征B组是鉴于提供适当地提高机器人的安全性以及工作效率的机器人控制系统的背景/技术问题等而提出的。

特征B1.一种机器人控制系统，其具备：

安全关联部，具有动作判断部，该动作判断部根据包含与工作中的机器人的力以及速度中的至少任一者相关的参数的安全关联输入信号以及预先存储的该参数用的判断基准判断所述机器人的动作，通过根据该判断结果生成安全关联输出信号来实现该机器人的安全功能；

状况识别部，从预先设定的所述机器人进行工作的多个工作状况中识别工作中的所述机器人的工作状况；以及

判断基准切换部，将由所述动作判断部参照的所述参数用的判断基准切换为与由所述状况识别部识别的所述工作状况相对应的判断基准。

一个机器人负责不同的多个工作在促进制造等的自动化方面是优选的。不过，在无论是何种工作场景，机器人的安全功能都统一的情况下，很难兼顾安全性的提高与工作效率的提高。这一点，在本特征所示的结构中，识别工作场景，针对每个工作状况变更监视用的判断基准。由此，有助于机器人的安全性的提高与工作效率的提高。

在此，也可以在提高机器人的安全性方面，构成为每次机器人的动作状态(位置、朝向、速度等)变化时，使安全功能逐渐地变化。然而，在采用这种结构的情况下，机器人控制系统中的控制负荷变大，对机器人控制系统本来的功能(机器人的驱动控制)产生影响。这一点，鉴于机器人的动作按照每个工作发生变化，采用如本特征所示按照每个工作场景切换判断基准的结构，存在能够抑制对机器人控制系统的本来的功能的影响并且提高安全性的明确的技术意义。

特征B2.根据特征B1所述的机器人控制系统，其中，

所述工作状况为所述机器人执行的工作场景，

所述状况识别部为识别所述机器人的所述工作场景的场景识别部。

如本特征所示作为工作状况能够识别工作场景，从而更加容易地识别机器人的工作场景，能够更加可靠地有助于机器人的安全性的提高与工作效率的提高。

特征B3.根据特征B2所述的机器人控制系统，其中，

具备按照设定的动作程序进行所述机器人的驱动控制的驱动控制部(控制装置50的驱动控制部51)，

所述场景识别部根据包含在执行中的所述动作程序中的场景关联信息识别所述工作场景。

如本特征所示，只要能够根据包含在动作程序中的场景关联信息识别工作场景，就能够实现机器人控制系统根据本身的迅速的判断选择每个工作场景的判断基准的结构。由此，能够抑制在安全功能的切换中发生较大的待机时间，有助于工作效率提高。

特征B4.根据特征B1所述的机器人控制系统，其中，

所述工作状况为针对所述机器人执行的每个工作规定的工作区域，

所述状况识别部为识别所述机器人的工作区域的区域识别部。

一个机器人负责多个工作在促进制造等的自动化方面是优选的。不过，在无论是何种工作区域，机器人的安全功能都统一的情况下，很难兼顾安全性的提高与工作效率的提高。这一点，在本特征所示的结构中，识别工作区域，针对每个工作区域变更监视用的判断基准。由此，能够有助于机器人的安全性的提高与工作效率的提高。另外，如果采用这种结构，则与根据机器人的位置和朝向的变化逐渐改变安全功能的结构相比，存在能够抑制对机器人控制系统的本来的功能的影响并且提高安全性的明确的技术意义。

特征B5.根据特征B1所述的机器人控制系统，其中，

进一步包含驱动控制部，所述驱动控制部按照设定的动作程序控制所述机器人以使所述机器人按规定的时间表(time schedule)动作，

所述规定的时间表规定为，根据时间或者时刻依次执行多种工作，

所述工作状况为所述时间或者所述时刻，

所述状况识别部为掌握当前时间点的所述时间或者所述时刻的掌握部，

所述判断基准切换部在由所述掌握部掌握的所述时间或者所述时刻为按照所述规定的时间表过渡至下一个工作的规定的时间或者规定的时刻的情况下，将由所述动作判断部参照的所述参数用的判断基准切换为与所述规定的时间或者所述规定的时刻相对应的判断基准。

一个机器人负责多个工作在促进制造等的自动化方面是优选的。不过，在无论时间表如何，机器人的安全功能都统一的情况下，很难兼顾安全性的提高与工作效率的提高。这一点，在本特征所示的结构中，掌握当前时间点的时间(例如，从工作流程开始起的经过时间)或者时刻，在规定的时间或者规定的时刻的情况下变更监视用的判断基准。由此，能够有助于机器人的安全性的提高与工作效率的提高。

特征B6.根据特征B1至特征B5中的任一项所述的机器人控制系统，其中，

所述工作状况包含所述机器人与人协作的协作状况(例如场景SN3)、以及所述机器人不与人协作的非协作状况(例如场景SN4、SN5)，

所述判断基准切换部以使所述协作状况中的所述判断基准与所述非协作状况中的所述判断基准不同的方式进行所述切换。

如本特征所示，在机器人的工作状况包含协作状况与非协作状况的情况下，能够根据这些状况通过使判断基准不同来适当地提高机器人的安全性与工作效率。

特征B7.根据特征B1至特征B6中的任一项所述的机器人控制系统，其中，

所述状况识别部能够识别下一个工作状况，

所述判断基准切换部在之前的工作状况与之后的工作状况之间，进行所述切换。

在从之前的工作状况完成到向之后的工作状况过渡的情况下，与在其间进行切换从而在工作中进行切换的结构相比，能够适当地分散系统中的控制负荷。另外，在向下一个工作状况过渡的情况下，由于状况变化，与人等的距离变化的可能性高。因此，如本特征所示，采用为了准备下一个状况而进行切换的结构在实现机器人的安全性的提高方面是优选的。

特征B8.根据特征B1至特征B7中的任一项所述的机器人控制系统，其中，

构成为在所述动作判断部的判断结果为超过所述判断基准的判断结果的情况下紧急停止所述机器人，

在伴随所述工作状况的切换降低了所述判断基准的情况下，即使是所述动作判断部的判断结果为超过所述判断基准的判断结果，也不紧急停止所述机器人，在该降低之后的规定的延缓期间不停止所述机器人而以强制地降低所述参数的方式抑制所述机器人的动作，

在所述规定的延缓期间中，根据所述参数的减少倾向判断是否停止所述机器人。

根据本特征所示的结构，即使在工作状况的切换时判断基准降低，机器人也不会立即停止(紧急停止)。也就是说，不会由于判断基准的降低的原因而导致机器人突然停止。而且，在这种状况的情况下，根据规定的延缓期间中的参数的减少倾向判断是否使机器人停止。通过这种结构，即使是伴随工作场景的切换变更安全功能(判断基准)的结构，也能够减少机器人发生错误停止的机会。这样，抑制机器人的错误停止在实现基于机器人20的生产效率的提高等方面是优选的。

此外，例如也可以构成为，确定规定的延缓期间中的参数的变化的目标，在该规定的延缓期间中确认参数的变化，在该变化未达到目标的情况下停止机器人。

特征B9.根据特征B1至特征B7中的任一项所述的机器人控制系统，其中，

构成为在所述动作判断部的判断结果为超过所述判断基准的判断结果的情况下紧急停止所述机器人，

将向所述工作状况的切换与在该下一个工作状况的情况下设定的所述判断基准在该切换之前进行特定，

在向所述下一个工作状况的切换之前的规定的期间中发生相对于在该下一个工作状况中设定的所述判断基准的超过的情况下，抑制所述机器人的动作，以按照在向所述下一个工作状况的切换之前消除该超过的方式，强制地降低所述参数。

根据本特征所示的结构，在能够事先特定(推定或者确认)工作状况的切换，并在切换之前的规定的期间中事先确认超过下一个工作状况中的判断基准的情况下，抑制机器人的动作，以强制地降低参数。由此，在切换的时刻抑制判断基准的超过。通过这种结构，即使是伴随工作状况的切换变更安全功能(判断基准)的结构，也能够减少产生机器人的错误停止的机会。这样，抑制机器人的错误停止在实现基于机器人20的生产效率的提高等方面是优选的。

特征B10.根据特征B1至特征B9中的任一项所述的机器人控制系统，其中，

直至执行中的一个工作结束为止，使所述判断基准切换部对所述判断基准的切换不可执行。

如特征B1等所示能够切换判断基准在考虑机器人的安全性并且提高机器人的工作性方面是优选的。然而，在具备这种切换功能的情况下，产生以下的新的顾虑。即，假如由于偶发的原因等在一个工作中突然发生判断基准的切换时，有可能发生本来没有问题的动作受到监视的事情。这成为不必要地增加机器人的紧急停止等的机会并降低工作效率的主要原因。因此，如本特征所示，直至执行中的一个工作结束为止使判断基准切换部的切换不可进行(例如禁止)，抑制上述事情的发生，由此能够实现实用上优选的结构。

特征B11.根据特征B1至特征B9中的任一项所述的机器人控制系统，其中，

具备按照设定的动作程序进行所述机器人的驱动控制的驱动控制部，

在所述动作程序中通过多个任务的组合规定有所述工作状况中的所述机器人的动作，

所述驱动控制部在当前的所述工作状况中的所述多个任务全部完成的时刻切换所述工作状况。

如上述特征那样，在当前的工作状况中的任务全部完成的时刻，驱动控制部切换工作状况，由此防止在任务的中途机器人的动作突然变更，能够更加可靠地确保机器人的安全性。

特征B12.根据特征B1至特征B9中的任一项所述的机器人控制系统，其中，

作为所述参数，包含表示工作中的机器人的位置的参数，

在由所述判断基准切换部切换所述力或者所述速度中的至少任一者的参数用的判断基准的情况下，与之一起还能够切换表示所述位置的参数用的判断基准。

追加位置监视功能，且与表示力和速度的参数的判断基准一起也能够对表示位置的参数的判断基准进行切换，由此能够抑制机器人的力和速度的监视过度严格。这在提高机器人的工作效率方面是优选的。

附图标记说明

10：工厂

20：机器人

31：AGV

35：行驶电动机

41：机器人臂

45：驱动电动机

46：旋转编码器

47：扭矩传感器

50：控制装置

51：驱动控制部

52：监视控制部

60：示教盒

E1：库存区域

E2：加工区域

E3：集成区域

E4：通道

CS：机器人控制系统

X：安全关联部

X1：输入部

X2：逻辑部

X3：输出部

Y：非安全关联部

Claims (12)

1.一种机器人控制系统，其具备：

安全关联部，具有动作判断部，该动作判断部根据包含与工作中的机器人的力以及速度中的至少任一者相关的参数的安全关联输入信号以及预先存储的该参数用的判断基准判断所述机器人的动作，通过根据该判断结果生成安全关联输出信号来实现该机器人的安全功能；

状况识别部，从预先设定的所述机器人进行工作的多个工作状况中识别工作中的所述机器人的工作状况；以及

判断基准切换部，将由所述动作判断部参照的所述参数用的判断基准切换为与由所述状况识别部识别的所述工作状况相对应的判断基准。

2.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

所述工作状况为所述机器人执行的工作场景，

所述状况识别部为识别所述机器人的所述工作场景的场景识别部。

3.根据权利要求2所述的机器人控制系统，其中，

具备按照设定的动作程序进行所述机器人的驱动控制的驱动控制部，

所述场景识别部根据包含在执行中的所述动作程序中的场景关联信息识别所述工作场景。

4.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

所述工作状况为针对所述机器人执行的每个工作规定的工作区域，

所述状况识别部为识别所述机器人的工作区域的区域识别部。

5.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

进一步包含驱动控制部，所述驱动控制部按照设定的动作程序控制所述机器人以使所述机器人按规定的时间表动作，

所述规定的时间表规定为，根据时间或者时刻依次执行多种工作，

所述工作状况为所述时间或者所述时刻，

所述状况识别部为掌握当前时间点的所述时间或者所述时刻的掌握部，

所述判断基准切换部在由所述掌握部掌握的所述时间或者所述时刻为按照所述规定的时间表过渡至下一个工作的规定的时间或者规定的时刻的情况下，将由所述动作判断部参照的所述参数用的判断基准切换为与所述规定的时间或者所述规定的时刻相对应的判断基准。

6.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

所述工作状况包含所述机器人与人协作的协作状况、以及所述机器人不与人协作的非协作状况，

所述判断基准切换部以使所述协作状况中的所述判断基准与所述非协作状况中的所述判断基准不同的方式进行所述切换。

7.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

所述状况识别部能够识别下一个工作状况，

所述判断基准切换部在之前的工作状况与之后的工作状况之间，进行所述切换。

8.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

构成为在所述动作判断部的判断结果为超过所述判断基准的判断结果的情况下紧急停止所述机器人，

在伴随所述工作状况的切换降低了所述判断基准的情况下，即使是所述动作判断部的判断结果为超过所述判断基准的判断结果，也不紧急停止所述机器人，在该降低之后的规定的延缓期间不停止所述机器人而以强制地降低所述参数的方式抑制所述机器人的动作，

在所述规定的延缓期间中，根据所述参数的减少倾向判断是否停止所述机器人。

9.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

构成为在所述动作判断部的判断结果为超过所述判断基准的判断结果的情况下紧急停止所述机器人，

将向所述工作状况的切换与在该下一个工作状况的情况下设定的所述判断基准，在该切换之前进行特定，

在向所述下一个工作状况的切换之前的规定的期间中发生超过相对于在该下一个工作状况中设定的所述判断基准的情况下，抑制所述机器人的动作，以按照在向所述下一个工作状况的切换之前消除该超过的方式，强制地降低所述参数。

10.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

直至执行中的一个工作结束为止，使所述判断基准切换部对所述判断基准的切换不可执行。

11.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

具备按照设定的动作程序进行所述机器人的驱动控制的驱动控制部，

在所述动作程序中通过多个任务的组合规定有所述工作状况中的所述机器人的动作，

所述驱动控制部在当前的所述工作状况中的所述多个任务全部完成的时刻切换所述工作状况。

12.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

作为所述参数，包含表示工作中的机器人的位置的参数，

在由所述判断基准切换部切换所述力或者所述速度中的至少任一者的参数用的判断基准的情况下，与之一起还能够切换表示所述位置的参数用的判断基准。