DE102020130021A1

DE102020130021A1 - Robotersteuerungsvorrichtung, robotersteuerungsverfahren, und kollaborative arbeitseinheit

Info

Publication number: DE102020130021A1
Application number: DE102020130021.2A
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Matsudaira; Minoru Enomoto; Shuntaro Toda
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2021-05-20
Also published as: CN112894797A; US11717968B2; JP2021079484A; JP7405575B2; US20210146544A1

Abstract

Robotersteuerungsvorrichtung (14), die bewirkt, dass ein an einem Transportfahrzeug (16) angebrachter Roboter (12) auf der Grundlage einer auf den Roboter (12) ausgeübten externen Kraft (F) angehalten wird, ist mit einer Bestimmungseinheit (28) ausgestattet, die so konfiguriert ist, dass sie bestimmt, ob das Transportfahrzeug (16) gerade fährt oder nicht, und mit einer Steuereinheit (30), die so konfiguriert ist, dass sie bewirkt, dass der Roboter (12) angehalten wird, wenn das Transportfahrzeug (16) gerade fährt, und dass der Roboter (12) betrieben werden kann, wenn das Transportfahrzeug (16) gerade nicht fährt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerungsverfahren für einen Roboter, der auf einem Transportfahrzeug montiert ist, sowie eine kollaborative (zusammenwirkende) Arbeitseinheit, die mit dem Transportfahrzeug und dem auf dem Transportfahrzeug montierten Roboter ausgestattet ist.
Beschreibung des Standes der Technik:
Es ist eine kollaborative Bedieneinheit bekannt, die mit einem Roboter, der in Zusammenarbeit mit einer Person betrieben wird, und einem Transportfahrzeug, auf dem der Roboter montiert ist, ausgestattet ist. Ein solcher Roboter ist zum Beispiel der „Roboter 100“, der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2016-032858 A offenbart ist. Bei einem solchen „Roboter 100“ wird anhand der Tatsache, ob eine unerwartete äußere Kraft auf den Roboter einwirkt, bestimmt, ob der Roboter mit der Person in Kontakt gekommen ist oder nicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es gibt Fälle, in denen sowohl der Roboter als auch das Transportfahrzeug so gesteuert werden, dass sie anhalten, wenn der Roboter mit einem Hindernis in Berührung kommt. In solchen Fällen kann die Robotersteuerung auch dann, wenn die äußere Kraft durch das Durchfahren eines Höhenunterschieds durch das Transportfahrzeug erzeugt wird, die äußere Kraft als eine äußere Kraft erkennen, die durch den Kontakt mit dem Hindernis erzeugt wird. Als Ergebnis wird das Transportfahrzeug so gesteuert, dass es anhält, wenn das Transportfahrzeug versucht, den Höhenunterschied zu durchfahren, und als Ergebnis ist das Transportfahrzeug nicht in der Lage, einen solchen Höhenunterschied zu durchfahren.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine kollaborative Arbeitseinheit, die mit einem Transportfahrzeug und einem auf dem Transportfahrzeug montierten Roboter ausgestattet ist, und hat den Zweck, eine Robotersteuerungsvorrichtung, ein Robotersteuerungsverfahren und eine kollaborative Arbeitseinheit bereitzustellen, bei der das Anhalten des Transportfahrzeugs verhindert wird, wenn das Transportfahrzeug einen Höhenunterschied durchfährt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Robotersteuerungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie das Anhalten eines auf einem Transportfahrzeug montierten Roboters auf der Grundlage einer auf den Roboter ausgeübten externen Kraft veranlasst, wobei die Robotersteuerungsvorrichtung eine Bestimmungseinheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie bestimmt, ob das Transportfahrzeug gerade fährt oder nicht, und eine Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Anhalten des Roboters veranlasst, wenn das Transportfahrzeug gerade fährt, und den Betrieb des Roboters ermöglicht, wenn das Transportfahrzeug gerade nicht fährt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine kollaborative Arbeitseinheit, die die Robotersteuerungsvorrichtung gemäß dem obigen Aspekt, einen von der Steuerungsvorrichtung gesteuerten Roboter und ein Transportfahrzeug umfasst, auf dem die Steuerungsvorrichtung und der Roboter montiert sind.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Robotersteuerungsverfahren zum Steuern eines Roboters, der auf einem Transportfahrzeug montiert ist, wobei das Robotersteuerungsverfahren einen Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob das Transportfahrzeug gerade fährt oder nicht, einen Roboterbetriebserlaubnisschritt zum Erkennen, ob eine Anomalie vorliegt oder nicht, basierend auf einer auf den Roboter ausgeübten externen Kraft, wenn das Transportfahrzeug gerade nicht fährt, während der Betrieb des Roboters ermöglicht wird, und einen Roboterstoppschritt zum Veranlassen, dass der Roboter gestoppt wird, wenn das Transportfahrzeug gerade fährt oder wenn die Anomalie erkannt wird, umfasst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Robotersteuerungsvorrichtung, das Robotersteuerungsverfahren und die kollaborative Arbeitseinheit vorgesehen, bei denen das Anhalten des Transportfahrzeugs verhindert wird, wenn das Transportfahrzeug einen Höhenunterschied durchfährt.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt sind.
Figurenliste

1 ist ein Gesamtaufbauschaubild einer kollaborativen Arbeitseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist ein funktionales Aufbauschaubild einer Robotersteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ist ein Fließbild, das ein Beispiel für ein Robotersteuerungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist ein Gesamtaufbauschaubild einer kollaborativen Arbeitseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform;
5 ist ein funktionales Aufbauschaubild einer Robotersteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
6 ist ein Fließbild, das ein Beispiel für ein Robotersteuerungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Gesamtaufbauschaubild einer kollaborativen Arbeitseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform;
8 ist ein funktionales Aufbauschaubild einer Robotersteuerungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform; und
9 ist ein Fließbild, das ein Beispiel für ein Robotersteuerungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen einer Robotersteuerungsvorrichtung, eines Robotersteuerungsverfahrens und einer kollaborativen Arbeitseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail vorgestellt und beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 ist ein Gesamtaufbauschaubild einer kollaborativen Arbeitseinheit 10 gemäß einer ersten Ausführungsform.
Die kollaborative Bedieneinheit 10 führt Operationen in Zusammenarbeit mit einer Person durch, während sie sich bewegt, z.B. in einer Fabrik, in der Industrieprodukte hergestellt werden. Die kollaborative Arbeitseinheit 10 weist einen Roboter 12, eine Steuereinrichtung 14 für den Roboter 12 und ein Transportfahrzeug 16 auf, auf dem der Roboter 12 und die Steuereinrichtung 14 montiert sind. Im Folgenden wird der Begriff „Steuereinrichtung 14 für den Roboter 12“ einfach als „Steuereinrichtung 14“ bezeichnet.
Der Roboter 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Roboterarm mit einer Vielzahl von Gelenken. Ferner führt das Transportfahrzeug 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Bewegung der kollaborativen Bedieneinheit 10 durch Fahren aus und kann auch allgemein als „fahrerloses Transportfahrzeug“ oder „FTF“ bezeichnet werden. Da der Roboter 12 und das Transportfahrzeug 16 dieses Typs bekannt sind, können deren Beschreibungen im Folgenden zweckmäßigerweise weggelassen werden.
Die Vielzahl der Gelenke des Roboters 12 werden durch den Antrieb von Motoren 18 betätigt. Bei den Motoren 18 handelt es sich z. B. um Servomotoren. Die Motoren 18 werden durch Antriebsströme angetrieben, die von der Steuereinrichtung 14 über eine nicht dargestellte Stromversorgungsschaltung und Verstärker zugeführt werden. Weiterhin sind im Roboter 12 Sensoren 20 zur Erfassung einer auf den Roboter 12 einwirkenden externen Kraft F vorgesehen.
Die Sensoren 20 sind in den Motoren 18 der Gelenke vorgesehen und erfassen die äußere Kraft F auf der Basis der den Motoren 18 von der Steuervorrichtung 14 zugeführten Antriebsströme und des Drehmoments der Rotationsachsen der Motoren 18. Des Weiteren geben die Sensoren 20 der erfassten externen Kraft F entsprechende Signale an eine später zu beschreibende Überwachungseinheit 32 der Steuereinrichtung 14 aus.
2 ist ein funktionales Aufbauschaubild der Steuereinrichtung 14 für den Roboter 12 gemäß der ersten Ausführungsform.
Die Steuervorrichtung 14 dient zur Steuerung des Roboters 12 auf der Grundlage eines vorgegebenen Steuerprogramms 22. Die Steuervorrichtung 14 ist mit einer Speichereinheit 24 und einer Recheneinheit 26 ausgestattet.
Die Speichereinheit 24 umfasst in ihrer Konfiguration beispielsweise einen ROM (Read Only Memory) und einen RAM (Random Access Memory) als Hardware. In der Speichereinheit 24 ist das oben beschriebene vorgegebene Steuerprogramm 22 gespeichert.
Die Recheneinheit 26 enthält in ihrer Konfiguration z. B. eine CPU (Central Processing Unit, Zentraleinheit) als Hardware. Die Recheneinheit 26 implementiert eine Steuerung des Roboters 12 durch Ausführen des in der Speichereinheit 24 gespeicherten vorbestimmten Steuerprogramms 22. In diesem Zusammenhang ist die Recheneinheit 26 mit einer Bestimmungseinheit 28, einer Steuereinheit 30 und der Überwachungseinheit 32 ausgestattet. Jede dieser Einheiten wird durch die Recheneinheit 26 realisiert, die das Steuerprogramm 22 in Zusammenarbeit mit der Speichereinheit 24 ausführt. Im Folgenden werden diese jeweiligen Einheiten nacheinander beschrieben.
Die Bestimmungseinheit 28 ermittelt, ob sich das Transportfahrzeug 16 gerade in Fahrt befindet oder nicht. Das konkrete Verfahren zur Durchführung einer solchen Bestimmung ist nicht besonders eingeschränkt. Um einige Beispiele zu nennen, kann die Bestimmungseinheit 28 beispielsweise eine Bestimmung vornehmen, indem sie ein Signal vom Transportfahrzeug 16 empfängt, das anzeigt, ob das Transportfahrzeug 16 gerade fährt oder nicht. Alternativ kann die Bestimmungseinheit 28 eine Bestimmung vornehmen, indem sie ein Signal, das die Fahrgeschwindigkeit des Transportfahrzeugs 16 anzeigt, von einem am Transportfahrzeug 16 vorgesehenen Geschwindigkeitssensor empfängt. Alternativ kann die Bestimmungseinheit 28 sequentiell die aktuelle Position der kollaborativen Arbeitseinheit 10 erfassen, indem sie ein GPS (Global Positioning System) auf die kollaborative Arbeitseinheit 10 anwendet, und eine Bestimmung basierend auf einer Änderung der erfassten Position vornehmen.
Basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung der Bestimmungseinheit 28 veranlasst die Steuereinheit 30 das Anhalten des Roboters 12 in dem Fall, dass das Transportfahrzeug 16 gerade fährt, und ermöglicht den Betrieb des Roboters 12 in dem Fall, dass das Transportfahrzeug 16 gerade nicht fährt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit 30 die Stromzufuhr zum Roboter 12 unterbricht, wenn das Transportfahrzeug 16 gerade fährt. Dadurch kann der Roboter 12 zuverlässiger angehalten werden. Wenn der Roboter 12 für den Betrieb freigegeben ist, kann die Stromversorgung wieder in einen Zustand gebracht werden, in dem sie wieder gestartet werden kann.
Das Abschalten der Stromversorgung des Roboters 12 bedeutet, dass die Versorgung der Motoren 18 mit Antriebsstrom unterbrochen wird. Eine solche Situation kann leicht erreicht werden, indem ein Schaltelement in die elektrische Verdrahtung eingefügt wird, durch die der Antriebsstrom den Motoren 18 zugeführt wird, und das Schaltelement ausgeschaltet wird.
Des Weiteren kann die Steuereinheit 30 eine Meldung von der Überwachungseinheit 32 erhalten, die besagt, dass eine Abnormalität im Roboter 12 aufgetreten ist, obwohl dies später beschrieben wird. Nach Erhalt einer solchen Benachrichtigung von der Überwachungseinheit 32 veranlasst die Steuereinheit 30 umgehend das Anhalten des Roboters 12 (fixiert die Haltung des Roboters 12).
Signale, die die externe Kraft F anzeigen, werden von den Sensoren 20 in die Überwachungseinheit 32 eingegeben. Basierend auf solchen Signalen überwacht die Überwachungseinheit 32, ob während des Betriebs des Roboters 12 eine abnormale externe Kraft F auf ihn einwirkt oder nicht. Ob die externe Kraft F anormal ist oder nicht, wird auf der Grundlage bestimmt, ob die externe Kraft F einen vorbestimmten Schwellenwert Vth überschreitet oder nicht. Der Schwellenwert Vth wird bestimmt, indem eine Größe der externen Kraft F angenommen wird, die auf den Roboter ausgeübt wird, der auf der Grundlage des Steuerprogramms normal arbeitet. Wenn die Überwachungseinheit 32 feststellt, dass während des Betriebs des Roboters 12 eine abnormale externe Kraft F auf den Roboter 12 einwirkt, stellt sie fest, dass während des Betriebs des Roboters 12 eine Abnormität aufgetreten ist, und gibt eine entsprechende Meldung an die Steuereinheit 30 aus.
Es wird z. B. angenommen, dass der Roboter 12 während seines Betriebs mit einem Hindernis in Berührung kommt (mit diesem kollidiert). Zu diesem Zeitpunkt detektieren die Sensoren 20 die anormale externe Kraft F, die den Schwellenwert des Roboters 12 überschreitet. Wenn ein Signal, das die externe Kraft F über dem vorbestimmten Schwellenwert Vth anzeigt, von den Sensoren 20 eingegeben wird, bestimmt die Überwachungseinheit 32, dass eine Anomalie während des Betriebs des Roboters 12 aufgetreten ist, und gibt eine entsprechende Meldung an die Steuereinheit 30 aus. Folglich ist die Steuervorrichtung 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, ein sofortiges Anhalten des Roboters 12 zu veranlassen, wenn eine Abnormalität, wie z. B. ein Kontakt zwischen dem Roboter 12 und einem Hindernis, auftritt.
Außerdem wird der Roboter 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht betrieben, wenn das Transportfahrzeug 16 gerade unterwegs ist. Wenn das Transportfahrzeug 16 gerade unterwegs ist, muss die Überwachungseinheit 32 daher nicht feststellen, ob eine Anomalie aufgetreten ist oder nicht.
3 ist ein Fließbild, das ein Beispiel für ein Steuerungsverfahren für den Roboter 12 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Im Folgenden wird das „Steuerungsverfahren für den Roboter 12“ (im Folgenden einfach als Steuerungsverfahren bezeichnet) beschrieben, das von der Steuereinrichtung 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt werden kann. Bei einem solchen Steuerungsverfahren wird zunächst festgestellt, ob das Transportfahrzeug 16 gerade fährt oder nicht (Schritt S1: erster Bestimmungsschritt). Dieser Schritt kann von der Bestimmungseinheit 28 durchgeführt werden.
Für den Fall, dass das Transportfahrzeug 16 gerade nicht fährt (NO), kann der Roboter 12 betrieben werden (Schritt S2: Roboterbetrieb zulassender Schritt). Der Schritt zum Zulassen des Roboterbetriebs umfasst die folgenden zwei Schritte. Genauer gesagt umfasst der Schritt, der den Roboterbetrieb zulässt, den Betrieb des Roboters 12, der auf dem Steuerprogramm 22 basiert (Schritt S3: Betriebsschritt), und die Überwachung, ob die auf den Roboter 12 ausgeübte externe Kraft F innerhalb des Schwellenwerts Vth liegt oder nicht (ob eine Anomalie vorliegt oder nicht) (Schritt S4: Überwachungsschritt). Der Bedienschritt kann von der Steuereinheit 30 ausgeführt werden, die das Steuerprogramm 22 ausführt. Ferner kann der Überwachungsschritt von der Überwachungseinheit 32 durchgeführt werden, die die von den Sensoren 20 erfasste externe Kraft F überwacht.
Andererseits wird in dem Fall, dass das Transportfahrzeug 16 gerade fährt (JA), der Roboter 12 zum Anhalten gebracht (Schritt S5: Roboterstoppschritt). Dieser Schritt kann von der Steuereinheit 30 ausgeführt werden. Zum Zeitpunkt des Anhaltens des Roboters 12 wird, wie oben beschrieben, vorzugsweise die Stromzufuhr zum Roboter 12 unterbrochen.
Der Schritt zum Anhalten des Roboters wird auch dann ausgeführt, wenn im Überwachungsschritt eine Anomalie festgestellt wird. Folglich wird auch dann, wenn während des Betriebs des Roboters 12 eine Anomalie auftritt, ein solcher Betrieb sofort unterbrochen.
Nachdem der Schritt zum Anhalten des Roboters eingeleitet wurde, wird bestimmt, ob der Schritt zum Anhalten des Roboters beendet werden soll oder nicht (Schritt S6: zweiter Bestimmungsschritt). In diesem Schritt wird bestimmt, ob der Roboterstoppschritt beendet werden soll oder nicht, je nachdem, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist oder nicht. In diesem Fall ist die vorbestimmte Bedingung zwar eine Bedingung, die in geeigneter Weise bestimmt werden kann, aber eine solche Bedingung kann beispielsweise sein, dass eine vorbestimmte Zeitspanne seit der Einleitung des Roboterstoppschritts verstrichen ist, oder alternativ, dass ein Bediener eine Anweisung zur Freigabe des Stoppens des Roboters gegeben hat.
Auf diese Weise darf der Roboter 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform betrieben werden, wenn das Transportfahrzeug 16 gerade nicht fährt, jedoch darf der Roboter 12 nicht betrieben werden, wenn das Transportfahrzeug 16 gerade fährt. Außerdem stoppt auch dann, wenn die äußere Kraft F auf den Roboter 12 einwirkt, wenn der Roboter 12 nicht in Betrieb ist, mit anderen Worten, wenn das Transportfahrzeug 16 gerade fährt, das Transportfahrzeug seine Bewegung nicht.
Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Bezug auf die kollaborative Bedieneinheit 10, die mit dem Roboter 12 ausgestattet ist, und das Transportfahrzeug 16, auf dem der Roboter 12 montiert ist, verhindert, dass das Transportfahrzeug 16 beim Durchfahren eines Höhenunterschieds angehalten wird.
[Zweite Ausführungsform]
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Es ist zu beachten, dass Beschreibungen derselben Elemente wie bei der ersten Ausführungsform zweckmäßigerweise weggelassen werden können.
4 ist ein Gesamtaufbauschaubild einer kollaborativen Bedieneinheit 10' gemäß der zweiten Ausführungsform.
Die kollaborative Arbeitseinheit 10' gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit dem Roboter 12 und dem Transportfahrzeug 16 ausgestattet, die die gleichen sind wie bei der ersten Ausführungsform. Genauer gesagt enthält der Roboter 12 eine Vielzahl von Gelenken, die von den Motoren 18 betätigt werden, und die Sensoren 20 zur Erfassung der externen Kraft F sind in den Motoren 18 vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Sensoren 20 auch als erste Sensoren 20 bezeichnet. Bei dem Transportfahrzeug 16 handelt es sich um ein FTF, das in einem Zustand, in dem der Roboter 12 darauf montiert ist, den Fahrweg entlangfährt.
Des Weiteren ist die kollaborative Bedieneinheit 10' mit einer Steuereinrichtung 14' der zweiten Ausführungsform (die Steuereinrichtung für den Roboter 12) und zweiten Sensoren 34 ausgestattet. Die Steuervorrichtung 14' der vorliegenden Ausführungsform dient als Vorrichtung zur Steuerung des Roboters 12 und ist an dem Transportfahrzeug 16 angebracht. Bei den zweiten Sensoren 34 handelt es sich um Sensoren zur Erfassung des umgebenden Geländes, z. B. um Vision-Sensoren.
Die zweiten Sensoren 34 sind nicht darauf beschränkt, Vision-Sensoren zu sein, sofern sie der Erfassung des umgebenden Geländes dienen, und können z. B. Ultraschallsensoren sein. Die Anzahl und Anordnung der zweiten Sensoren 34 ist nicht auf die in 4 dargestellte Konfiguration beschränkt, sofern zumindest das Gelände in Vorwärtsfahrtrichtung des Transportfahrzeugs 16 erfasst werden kann.
5 ist ein funktionales Aufbauschaubild der Steuereinrichtung 14' für den Roboter 12 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Die Steuereinrichtung 14' ist mit einer Recheneinheit 26' und einer Speichereinheit 24' ausgestattet. Die Recheneinheit 26' und die Speichereinheit 24' können hinsichtlich ihrer Hardwarekonfiguration die gleiche Konfiguration aufweisen wie die Recheneinheit 26 und die Speichereinheit 24 der ersten Ausführungsform. Die Speichereinheit 24' speichert zusätzlich zum Speichern eines Steuerprogramms 22' zur Realisierung der Steuerung der vorliegenden Ausführungsform zweckmäßigerweise Informationen, die zur Steuerung des Roboters 12 erforderlich sind. Bei den für die Steuerung des Roboters 12 notwendigen Informationen handelt es sich beispielsweise um topographische Informationen, wie später noch beschrieben wird.
Die Recheneinheit 26' ist mit einer Steuereinheit 30', einer Niveauunterschiedserkennungseinheit 36, einer Überwachungseinheit 32', einer Bestimmungseinheit 28' und einer Notstoppeinheit 38 ausgestattet. Jede dieser Einheiten wird durch die Recheneinheit 26' realisiert, die das Steuerprogramm 22' in Zusammenarbeit mit der Speichereinheit 24' ausführt. Nachfolgend werden die jeweiligen Einheiten nacheinander beschrieben.
Die Steuereinheit 30' betreibt den Roboter 12, indem sie den Antrieb der Motoren 18 basierend auf dem Steuerprogramm 22' steuert. Folglich arbeitet der Roboter 12 so, dass er Operationen in Zusammenarbeit mit einer Person ausführt.
Ferner kann die Steuereinheit 30', obwohl dies später beschrieben wird, eine Aufforderung von der Notstoppeinheit 38 erhalten, den Betrieb des Roboters 12 zu stoppen. Wenn die Aufforderung von der Notstopp-Einheit 38 kommt, den Betrieb des Roboters 12 zu stoppen, veranlasst die Steuereinheit 30' umgehend das Anhalten des Roboters 12 (fixiert dessen Haltung), indem sie den Antrieb der Motoren 18 stoppt.
Die Niveauunterschiedserkennungseinheit 36 erfasst eine Niveaudifferenz (d.h. eine Stufe) auf dem Fahrweg des Transportfahrzeugs 16. Die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36 der vorliegenden Ausführungsform erkennt auf der Grundlage der topographischen Informationen einen solchen Höhenunterschied, bevor das fahrende Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied erreicht. Die topografische Information ist eine Information, die zumindest die Position des Höhenunterschieds auf dem Fahrweg des Transportfahrzeugs 16 angibt.
Die topografischen Informationen können während der Fahrt des Transportfahrzeugs 16 sequentiell erfasst werden, indem die zweiten Sensoren 34 das Gelände um die Peripherie der kollaborativen Bedieneinheit 10' erfassen. Ein solches Verfahren wird auch als SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) bezeichnet.
Weiterhin können die topografischen Informationen vor dem Betrieb der kollaborativen Bedieneinheit 10' dadurch gewonnen werden, dass im Vorfeld untersucht wird, wo auf der Bodenoberfläche innerhalb der Fabrik Höhenunterschiede bestehen. In diesem Fall können die zweiten Sensoren 34 in der Konfiguration der kollaborativen Bedieneinheit 10' weggelassen werden.
Für den Fall, dass die äußere Kraft F auf den Roboter 12 einwirkt, bestimmt die Bestimmungseinheit 28', ob die äußere Kraft F einwirkt, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt. Eine solche Bestimmung kann durch den Vergleich der Position der von der Höhenunterschiedserkennungseinheit 36 erfassten Niveaudifferenz mit der Position der kollaborierenden Bedieneinheit 10' zum Zeitpunkt des Aufbringens der externen Kraft F erfolgen. Die Position der kollaborierenden Bedieneinheit 10' kann z. B. durch GPS erfasst werden. Die Bestimmungseinheit 28' kann die Position der kollaborierenden Bedieneinheit 10' auch aus den Ergebnissen der durch SLAM durchgeführten Kartierung schätzen.
Wenn beispielsweise die Position der kollaborierenden Arbeitseinheit 10' zu dem Zeitpunkt, zu dem die externe Kraft F auf den Roboter 12 ausgeübt wird, mit der Position des Höhenunterschieds übereinstimmt, bestimmt die Bestimmungseinheit 28' die auf den Roboter 12 ausgeübte externe Kraft F als eine Kraft, die ausgeübt wurde, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt. Alternativ dazu bestimmt die Bestimmungseinheit 28', wenn die Position der kollaborierenden Arbeitseinheit 10' zu dem Zeitpunkt, zu dem die externe Kraft F auf den Roboter 12 aufgebracht wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, der um den Höhenunterschied zentriert ist, die auf den Roboter 12 aufgebrachte externe Kraft F als eine Kraft, die aufgebracht wurde, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt.
Für den Fall, dass die auf den Roboter 12 ausgeübte äußere Kraft F nicht ausgeübt wird, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt, erkennt die Überwachungseinheit 32' anhand der äußeren Kraft F, dass im Betrieb des Roboters 12 eine Abnormalität auftritt. Die Erkennung der Anomalie durch die Überwachungseinheit 32' erfolgt in der gleichen Weise wie in der Überwachungseinheit 32 gemäß der ersten Ausführungsform auf der Grundlage, ob die äußere Kraft F innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts Vth liegt oder nicht.
Wenn eine solche Abnormalität erkannt wird, gibt die Überwachungseinheit 32' eine entsprechende Meldung an die Notstoppeinheit 38 aus. Die Notstoppeinheit 38 fordert die Steuereinheit 30' auf, den Roboter 12 anzuhalten, falls die Anomalie aufgrund einer externen Kraft F erkannt wird, die nicht auf den Roboter 12 wirkt, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt. Außerdem gibt die Notstoppeinheit 38 eine Aufforderung an das Transportfahrzeug 16 ab, die Fahrt zu beenden.
Wenn die Aufforderung von der Notstopp-Einheit 38 zum Anhalten des Roboters 12 erfolgt, veranlasst die Steuereinheit 30' als Reaktion auf eine solche Aufforderung umgehend das Anhalten des Roboters 12 (und fixiert dessen Haltung). Außerdem wird das Transportfahrzeug 16 sofort an dieser Stelle angehalten, wenn die Notstopp-Einheit 38 die Aufforderung zum Anhalten der Fahrt erteilt.
Außerdem erkennt die Überwachungseinheit 32' in dem Fall, dass die äußere Kraft F auf den Roboter 12 einwirkt, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt, zunächst keine Abnormalität. Dementsprechend gibt die Notstoppeinheit 38 in einem solchen Fall keine Aufforderung an die Steuereinheit 30' und das Transportfahrzeug 16 ab, den Betrieb des Roboters 12 bzw. die Fahrt zu stoppen.
6 ist ein Fließbild, das ein Beispiel für ein Steuerungsverfahren für den Roboter 12 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Nachfolgend wird das Steuerungsverfahren für den Roboter 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Außerdem wird, sofern nicht anders angegeben, das Transportfahrzeug 16 als entlang eines Fahrweges fahrend beschrieben.
Zunächst wird der Höhenunterschied auf dem Fahrweg des Transportfahrzeugs 16 erfasst (Schritt S11: Höhenunterschieds-Erfassungsschritt). Der Schritt der Höhenunterschiedserkennung wird von der Höhenunterschiedserkennungseinheit 36 auf der Grundlage der topographischen Informationen durchgeführt.
Als Nächstes wird für den Fall, dass die äußere Kraft F auf den Roboter 12 einwirkt, bestimmt, ob die äußere Kraft F einwirkt, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt oder nicht (Schritt S12: Bestimmungsschritt). Eine solche Bestimmung wird von der Bestimmungseinheit 28' vorgenommen.
Die Bestimmung kann durch den Vergleich der aus den topographischen Informationen ermittelten Position des Höhenunterschieds und der aktuellen Position der kollaborierenden Bedieneinheit 10' erfolgen. Wenn die äußere Kraft F zu dem Zeitpunkt aufgebracht wird, zu dem die kollaborierende Arbeitseinheit 10' in der Nähe des Höhenunterschieds vorbeifährt, kann festgestellt werden, dass die äu-ßere Kraft F aufgebracht wird, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt.
Für den Fall, dass die externe Kraft F, die auf den Roboter 12 wirkt, nicht wirkt, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt (Bestimmungsergebnis: NEIN), wird eine Aufforderung zum Anhalten des Roboters 12 und zum Anhalten des Transportfahrzeugs 16 gegeben (Schritt S13: NotstoppSchritt). Der Notstoppschritt wird ausgeführt, indem die Notstoppeinheit 38 auf der Grundlage des Ergebnisses der von der Notstoppeinheit 38 im Bestimmungsschritt vorgenommenen Bestimmung Anforderungen an die Steuereinheit 30' bzw. das Transportfahrzeug 16 stellt.
Für den Fall, dass die äußere Kraft F aufgebracht wird, während das Transportfahrzeug 16 die Höhendifferenz durchfährt (Bestimmungsergebnis: JA), wird das Transportfahrzeug 16 nicht zum Anhalten aufgefordert (END). Dementsprechend fährt das Transportfahrzeug 16 auch dann ohne Unterbrechung weiter, wenn eine externe Kraft F auf den Roboter 12 einwirkt, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt.
Auf diese Weise wird bei der Steuervorrichtung 14' und dem Steuerungsverfahren für den Roboter 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Bezug auf die kollaborative Bedieneinheit 10', die mit dem Roboter 12 ausgestattet ist, und das Transportfahrzeug 16, auf dem der Roboter 12 montiert ist, verhindert, dass das Transportfahrzeug 16 beim Durchfahren eines Höhenunterschieds angehalten wird. Ferner können gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Fahren des Transportfahrzeugs 16 und der Betrieb des Roboters 12 parallel durchgeführt werden.
[Dritte Ausführungsform]
Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Die kollaborative Arbeitseinheit 10" gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der kollaborativen Arbeitseinheit in der zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Höhenunterschied erkannt wird, nachdem das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied erreicht hat. Nachfolgend wird der Aufbau der kollaborativen Bedieneinheit 10" beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass Beschreibungen derselben Elemente, wie sie in der ersten Ausführungsform und in der zweiten Ausführungsform beschrieben sind, zweckmäßigerweise weggelassen werden können.
7 ist ein Gesamtaufbauschaubild der kollaborativen Bedieneinheit 10" gemäß der dritten Ausführungsform.
Die kollaborative Arbeitseinheit 10" ist mit dem Roboter 12 einschließlich der Motoren 18, den an den Motoren 18 vorgesehenen ersten Sensoren 20, dem Transportfahrzeug 16, einem dritten Sensor 40 und einer Steuervorrichtung 14" ausgestattet. Von diesen Elementen sind der Roboter 12, das Transportfahrzeug 16, die Motoren 18 und die ersten Sensoren 20 bereits im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsformen beschrieben worden, so dass die Beschreibung dieser Merkmale hier entfällt.
Der dritte Sensor 40 dient zur Erfassung einer Beschleunigung, die auf einer auf das Transportfahrzeug 16 einwirkenden äußeren Kraft F' beruht. Wenn die äußere Kraft F' auf das Transportfahrzeug 16 einwirkt, gibt der dritte Sensor 40 entsprechend der auf der äußeren Kraft F' basierenden Beschleunigung ein Erfassungssignal an die Steuereinrichtung 14" aus.
8 ist ein funktionales Aufbauschaubild der Steuereinrichtung 14" für den Roboter 12 gemäß der dritten Ausführungsform.
Die Steuervorrichtung 14" dient in der vorliegenden Ausführungsform zur Steuerung des Roboters 12. Die Steuereinrichtung 14" ist mit einer Recheneinheit 26" und einer Speichereinheit 24" ausgestattet. Die Recheneinheit 26" und die Speichereinheit 24" können in Bezug auf ihre Hardwarekonfiguration die gleiche Konfiguration wie die Recheneinheit 26 und die Speichereinheit 24 aufweisen. In der Speichereinheit 24" ist ein Steuerprogramm 22" gespeichert. Die Recheneinheit 26" realisiert das nachfolgend beschriebene Steuerungsverfahren durch Ausführen des Steuerprogramms 22".
Die Recheneinheit 26" ist mit einer Steuereinheit 30", einer Überwachungseinheit 32", einer Höhenunterschiedserkennungseinheit 36', einer Bestimmungseinheit 28" und der Notstoppeinheit 38' ausgestattet. Jede dieser Einheiten wird durch die Recheneinheit 26" realisiert, die das Steuerprogramm 22" in Zusammenarbeit mit der Speichereinheit 24" ausführt.
Unter den oben beschriebenen Einheiten veranlasst die Steuereinheit 30" den Roboter 12, Vorgänge auf der Grundlage des Steuerprogramms 22" auszuführen. Ferner überwacht die Überwachungseinheit 32" zu dem Zeitpunkt, zu dem die Steuereinheit 30" den Roboter 12 veranlasst, solche Operationen durchzuführen, die von den ersten Sensoren 20 erfasste äußere Kraft F, um jede abnormale äu-ßere Kraft F zu erfassen, die während des Betriebs des Roboters 12 auf diesen wirkt.
Die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' berechnet die Beschleunigung auf der Grundlage der von der Überwachungseinheit 32" erfassten anormalen externen Kraft F. Folglich wird die Beschleunigung basierend auf der externen Kraft F, die auf den Roboter 12 einwirkt, ermittelt. Weiterhin berechnet die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' eine Differenz zwischen der Beschleunigung basierend auf der externen Kraft F und der Beschleunigung basierend auf der externen Kraft F', die von dem dritten Sensor 40 eingegeben wird. Vorzugsweise werden die beiden Beschleunigungen in Komponenten in jeweiligen dreidimensional gerichteten axialen Richtungen zerlegt und die oben beschriebene Differenz für jede der jeweiligen Richtungskomponenten berechnet.
Liegt die berechnete Differenz innerhalb eines vorgegebenen Bereichs, so wird von der Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' festgestellt (Berechnung des Höhenunterschieds), dass an der Stelle, die das Transportfahrzeug 16 durchfahren hat, ein Höhenunterschied vorliegt. Auf diese Weise dient die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' der vorliegenden Ausführungsform dazu, einen Höhenunterschied zu erfassen, nachdem das Transportfahrzeug 16 an dem Höhenunterschied angekommen ist. Für den Fall, dass die Beschleunigungsdifferenz für jede von mehreren Richtungskomponenten berechnet wird, ermittelt die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' außerdem, ob die Differenzen in allen diesen Richtungen innerhalb des oben beschriebenen Bereichs liegen oder nicht.
Für den Fall, dass eine äußere Kraft F auf den Roboter 12 einwirkt, bestimmt die Bestimmungseinheit 28", ob die äußere Kraft F einwirkt oder nicht, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt, indem sie bestimmt, ob die Höhenunterschiedserfassungseinheit 36' den Höhenunterschied erfasst hat oder nicht. Genauer gesagt bestimmt die Bestimmungseinheit 28", ob die Überwachungseinheit 32" eine auf den Roboter 12 ausgeübte anormale äußere Kraft F erkannt hat oder nicht, und bestimmt zusätzlich, ob die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' die Höhendifferenz auf der Grundlage der äußeren Kraft F erkannt hat oder nicht. Wenn die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' den Höhenunterschied auf der Grundlage der äußeren Kraft F nicht erkennt, obwohl die anormale äußere Kraft F erkannt wurde, ruft die Bestimmungseinheit 28" den Betrieb der Notstoppeinheit 38' auf.
Wenn die Bestimmungseinheit 28" den Betrieb der Notstoppeinheit 38' aufruft, fordert diese die Steuereinheit 30" auf, den Roboter 12 anzuhalten, und fordert außerdem das Transportfahrzeug 16 auf, die Fahrt zu beenden.
Die oben gegebene Beschreibung ist ein Abriss der kollaborativen Arbeitseinheit 10" gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Nachfolgend wird ein Steuerungsverfahren für den Roboter 12 beschrieben, das von der Steuereinrichtung 14" gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt werden kann.
9 ist ein Fließbild, das ein Beispiel für ein Steuerungsverfahren für den Roboter 12 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Im Folgenden wird, wie in der zweiten Ausführungsform, sofern nicht anders angegeben, das Transportfahrzeug 16 als entlang eines Fahrwegs fahrend beschrieben.
Bei dem Steuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform überwacht die Überwachungseinheit 32" zunächst die auf den Roboter 12 ausgeübte äußere Kraft F, um festzustellen, ob bei dem Roboter 12 während seines Betriebs eine Abnormalität auftritt (Schritt S21: Überwachungsschritt). Die Überwachungseinheit 32" stellt fest, dass eine Abnormalität aufgetreten ist, wenn eine externe Kraft F, die den Schwellenwert Vth überschreitet, auf den Roboter 12 einwirkt. Außerdem kann der Roboter 12 während dieses Zeitraums Operationen in Zusammenarbeit mit einer Person durchführen. Die Steuerung der Operationen des Bedienroboters 12 erfolgt durch die Steuereinheit 30" auf der Grundlage des Steuerprogramms 22".
Wenn im Überwachungsschritt (YES) eine Anomalie erkannt wird, erkennt die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' den Höhenunterschied auf der Grundlage der auf den Roboter 12 ausgeübten externen Kraft F (Schritt S22: Niveaudifferenz-Erfassungsschritt). Wie zuvor besprochen, ist die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' in der Lage, die Niveaudifferenz auf der Basis zu erfassen, ob die Differenz zwischen der Beschleunigung, die auf der auf den Roboter 12 ausgeübten externen Kraft F basiert, und der Beschleunigung, die auf der auf das Transportfahrzeug 16 ausgeübten externen Kraft F' basiert, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht.
Als Nächstes empfängt die Bestimmungseinheit 28" das Ergebnis des Schrittes zur Erfassung der Höhendifferenz und bestimmt, ob die externe Kraft F aufgebracht wird, während das Transportfahrzeug 16 die Höhendifferenz durchfährt oder nicht (S23: Bestimmungsschritt). Bei einer solchen Bestimmung wird für den Fall, dass die Höhenunterschiedserkennungseinheit 36' den Höhenunterschied aufgrund einer anormalen externen Kraft F erfasst, bestimmt, dass die externe Kraft F aufgebracht wird, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt.
Für den Fall, dass festgestellt wird, dass die im Überwachungsschritt detektierte äußere Kraft F anliegt, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt (JA), wird das Steuerungsverfahren von 9 vorübergehend beendet (END). In diesem Fall, wenn das Transportfahrzeug 16 gerade fährt, fährt das Transportfahrzeug 16 weiter, ohne angehalten zu werden.
Andererseits wird in dem Fall, dass die äußere Kraft F keine Kraft ist, die aufgebracht wird, während das Transportfahrzeug 16 den Höhenunterschied durchfährt (NO), der Betrieb der Notstoppeinheit 38' aufgerufen (Schritt S24: Notstoppschritt). Im Schritt des Notstopps wird der Roboter 12 zum Anhalten gebracht, wenn der Roboter 12 gerade in Betrieb ist, und das Transportfahrzeug 16 wird zum Anhalten gebracht, wenn das Transportfahrzeug 16 gerade unterwegs ist.
Mit der Steuervorrichtung 14" und dem Steuerungsverfahren für den Roboter 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird selbst in dem Fall, dass eine anormale äußere Kraft F auf den Roboter 12 einwirkt, der Betrieb der Notstoppeinheit 38' nicht ausgelöst, wenn der Höhenunterschied auf der Grundlage dieser äußeren Kraft F erkannt wird. Dementsprechend wird in Bezug auf die kollaborative Arbeitseinheit 10", die mit dem Roboter 12 ausgestattet ist, und das Transportfahrzeug 16, auf dem der Roboter 12 montiert ist, verhindert, dass das Transportfahrzeug 16 angehalten wird, wenn es einen Höhenunterschied passiert.
[Modifikationen]
Obwohl oben Ausführungsformen als Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich von selbst, dass verschiedene Modifikationen oder Verbesserungen an den oben beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können. Aus dem Umfang der Ansprüche geht hervor, dass Ausführungsformen, denen solche Modifikationen oder Verbesserungen hinzugefügt wurden, in den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung einbezogen werden können.
[Erfindungen, die sich aus den Ausführungsformen ergeben]
Erfindungen, die sich aus den oben beschriebenen Ausführungsformen und deren Modifikationen ableiten lassen, werden im Folgenden beschrieben.
<Erste Erfindung>
Die Steuereinrichtung (14) für den auf dem Transportfahrzeug (16) montierten Roboter (12) bewirkt ein Anhalten des Roboters (12) aufgrund der auf den Roboter (12) einwirkenden äußeren Kraft (F) und weist die Bestimmungseinheit (28), die ermittelt, ob das Transportfahrzeug (16) gerade fährt oder nicht und die Steuereinheit (30) auf, die ein Anhalten des Roboters (12) für den Fall bewirkt, dass das Transportfahrzeug (16) gerade fährt, und einen Betrieb des Roboters (12) für den Fall ermöglicht, dass das Transportfahrzeug (16) gerade nicht fährt.
Gemäß diesen Merkmalen ist die Steuereinrichtung (14) für den Roboter (12) vorgesehen, mit der ein Anhalten des Transportfahrzeugs (16) beim Durchfahren eines Höhenunterschieds verhindert wird.
Die Steuereinrichtung (30) kann die Stromzufuhr zum Roboter (12) unterbrechen, wenn das Transportfahrzeug (16) gerade fährt, und die Stromzufuhr zum Roboter (12) freigeben, wenn das Transportfahrzeug (16) gerade steht. Dadurch kann der Roboter (12) zuverlässiger angehalten werden.
<Zweite Erfindung>
Die kollaborative Arbeitseinheit (10) weist die Steuereinrichtung (14) für den Roboter (12) gemäß der ersten Erfindung, den Roboter (12), der von der Steuereinrichtung (14) gesteuert wird, und das Transportfahrzeug (16) auf, an dem die Steuereinrichtung (14) und der Roboter (12) montiert sind.
Gemäß solchen Merkmalen ist die kollaborative Arbeitseinheit (10) vorgesehen, bei der das Transportfahrzeug (16) beim Durchfahren eines Höhenunterschieds am Anhalten gehindert wird.
<Dritte Erfindung>
Das Steuerungsverfahren zum Steuern des Roboters (12), der auf dem Transportfahrzeug (16) montiert ist, umfasst den Bestimmungsschritt des Bestimmens, ob das Transportfahrzeug (16) gerade fährt oder nicht, den Schritt des Erlaubens des Roboterbetriebs, bei dem, in dem Fall, wenn das Transportfahrzeug (16) gerade nicht fährt, basierend auf der auf den Roboter (12) ausgeübten externen Kraft (F) erkannt wird, ob eine Anomalie vorliegt oder nicht, während der Betrieb des Roboters (12) ermöglicht wird, und den Roboterstoppschritt, der bewirkt, dass der Roboter (12) gestoppt wird, in dem Fall, dass das Transportfahrzeug (16) gerade fährt, oder in dem Fall, dass die Anomalie erkannt wird.
In Übereinstimmung mit solchen Merkmalen ist das Verfahren zum Steuern des Roboters (12) vorgesehen, bei dem das Anhalten des Transportfahrzeugs (16) beim Durchfahren eines Höhenunterschieds verhindert wird.
Beim Anhalten des Roboters kann der Roboter (12) angehalten werden, indem die Energieversorgung des Roboters (12) unterbrochen wird. Folglich kann der Roboter (12) zuverlässiger angehalten werden.
<Vierte Erfindung>
Die Steuereinrichtung (14', 14") für den Roboter (12), die ein Anhalten des Transportfahrzeugs (16) aufgrund der auf den am Transportfahrzeug (16) montierten Roboter (12) wirkenden äußeren Kraft (F) fordert, weist die Höhenunterschiedserkennungseinheit (36, 36'), die die Niveaudifferenz auf dem Fahrweg des Transportfahrzeugs (16) erfasst, die Bestimmungseinheit (28', 28"), die für den Fall, dass die äußere Kraft (F) auf den Roboter (12) einwirkt, bestimmt, ob die äußere Kraft (F) einwirkt, während das Transportfahrzeug (16) den Höhenunterschied durchfährt, und die Notstoppeinheit (38, 38') auf, die für den Fall, dass die äußere Kraft (F) einwirkt, während das Transportfahrzeug (16) den Höhenunterschied durchfährt, keine Aufforderung zum Anhalten des Transportfahrzeugs (16) ausspricht.
Gemäß solchen Merkmalen ist die Steuereinrichtung (14', 14") für den Roboter (12) vorgesehen, durch die ein Anhalten des Transportfahrzeugs (16) beim Durchfahren eines Höhenunterschieds verhindert wird.
Ferner kann die Speichereinheit (24', 24") vorgesehen sein, die die topographische Information speichert, die die Position der Höhendifferenz auf dem Fahrweg angibt, und die Höhenunterschiedserkennungseinheit (36, 36') kann die Höhendifferenz anhand der topographischen Information erkennen. Gemäß diesem Merkmal wird der Höhenunterschied auf der Grundlage der topografischen Informationen erkannt.
Die Höhenunterschiedserkennungseinheit (36') kann die Niveaudifferenz basierend darauf erfassen, ob eine Differenz zwischen der auf den Roboter (12) ausgeübten externen Kraft (F) und der auf das Transportfahrzeug (16) ausgeübten externen Kraft (F') innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht. Folglich wird beim Aufbringen der externen Kraft (F) auf den Roboter (12) der Höhenunterschied auf der Basis der externen Kraft (F) erkannt.
<Fünfte Erfindung>
Das Steuerungsverfahren zur Steuerung des Roboters (12), der auf dem Transportfahrzeug (16) montiert ist, umfasst den Schritt der Höhendifferenz-Erfassung, bei dem der Höhenunterschied auf dem Fahrweg des Transportfahrzeugs (16) erfasst wird, den Bestimmungsschritt, bei dem für den Fall, dass die äußere Kraft (F) auf den Roboter (12) aufgebracht wird, bestimmt wird, ob die äußere Kraft (F) aufgebracht wird, während das Transportfahrzeug (16) den Höhenunterschied durchfährt oder nicht, und den Notstoppschritt des Ausführens einer Anforderung des Nothalts des Transportfahrzeugs (16) in dem Fall, dass die externe Kraft (F) nicht angewendet wird, während das Transportfahrzeug (16) den Höhenunterschied durchfährt, und des Nichtausführens einer Anforderung des Nothalts des Transportfahrzeugs (16) in dem Fall, dass die externe Kraft (F) angewendet wird, während das Transportfahrzeug (16) den Höhenunterschied durchfährt.
Gemäß solchen Merkmalen ist das Verfahren zur Steuerung des Roboters (12) vorgesehen, bei dem das Transportfahrzeug (16) beim Durchfahren eines Niveauunterschieds am Anhalten gehindert wird.
In dem Schritt der Erkennung der Höhendifferenz kann die Bestimmung auf der Grundlage der topographischen Information erfolgen, die die Position des Höhenunterschieds auf dem Fahrweg angibt. Gemäß diesem Merkmal wird die Höhendifferenz auf der Grundlage der topografischen Informationen erkannt.
In dem Schritt zur Erkennung der Höhendifferenz kann die Höhendifferenz basierend darauf erkannt werden, ob eine Differenz zwischen der externen Kraft (F), die auf den Roboter (12) wirkt, und der externen Kraft (F'), die auf das Transportfahrzeug (16) wirkt, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht. Wenn die externe Kraft (F) auf den Roboter (12) einwirkt, wird der Höhenunterschied folglich auf der Grundlage der externen Kraft (F) erkannt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016032858 A [0002]

Claims

Robotersteuerungsvorrichtung (14), die so konfiguriert ist, dass sie bewirkt, dass ein an einem Transportfahrzeug (16) angebrachter Roboter (12) auf der Grundlage einer auf den Roboter ausgeübten externen Kraft (F) angehalten wird, wobei die Robotersteuerungsvorrichtung umfasst: eine Bestimmungseinheit (28), die so konfiguriert ist, dass sie bestimmt, ob sich das Transportfahrzeug gerade bewegt oder nicht; und eine Steuereinheit (30), die so konfiguriert ist, dass sie das Anhalten des Roboters veranlasst, wenn das Transportfahrzeug gerade fährt, und dass sie den Betrieb des Roboters ermöglicht, wenn das Transportfahrzeug gerade nicht fährt.
Robotersteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie eine Energieversorgung des Roboters unterbricht, wenn das Transportfahrzeug gerade fährt, und die Energieversorgung des Roboters freigibt, wenn das Transportfahrzeug gerade steht.
Eine kollaborative Arbeitseinheit (10), umfassend: die Robotersteuerungsvorrichtung (14) nach Anspruch 1 oder 2; einen von der Steuervorrichtung gesteuerten Roboter (12); und ein Transportfahrzeug (16), auf dem die Steuereinrichtung und der Roboter montiert sind.
Robotersteuerungsverfahren zum Steuern eines Roboters (12), der an einem Transportfahrzeug (16) angebracht ist, wobei das Robotersteuerungsverfahren umfasst: einen Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob das Transportfahrzeug gerade fährt oder nicht; einen Schritt zum Zulassen des Roboterbetriebs, bei dem in einem Fall, in dem das Transportfahrzeug gerade nicht fährt, auf der Grundlage einer auf den Roboter ausgeübten externen Kraft (F) festgestellt wird, ob eine Abnormalität vorliegt oder nicht, während der Betrieb des Roboters ermöglicht wird; und einen Schritt zum Anhalten des Roboters, um zu bewirken, dass der Roboter angehalten wird, wenn das Transportfahrzeug gerade fährt, oder wenn die Anomalie erkannt wird.
Robotersteuerungsverfahren nach Anspruch 4, wobei in dem Roboteranhalteschritt der Roboter durch Abschalten einer Energieversorgung des Roboters angehalten wird.