JP2011083841A

JP2011083841A - Robot control device, robot control system, and robot control method

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Publication number: JP2011083841A
Application number: JP2009236580A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Asada; 篤浅田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-04-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately establish synchronization between respective robot control devices in cooperation action of a plurality of robots. SOLUTION: The robot control device has a system using the plurality of robots 4-1 to 4-3 and the plurality of robot control devices 2, 3-1, 2 for controlling the respective robots and cooperation-operating the respective robots by synchronizing them to a control period set in every robot control device. The robot control device includes: a timing detection part 32 for detecting input timing of a synchronization signal produced at the predetermined timing in the control period of the robot control device 2 at a master side and input timing of a retaining signal produced at the predetermined timing in the control period of the robot control devices 3-1, 2 at a slave side; and a control part 31 for reading the timing difference of each input timing of the synchronization signal and the retaining signal after a predetermined period is passed from output of the retaining signal and varying the control period of the robot control devices 3-1, 2 at the slave side based on the timing difference. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のロボットを複数のロボット制御装置を用いて協調制御するためのロボット制御装置、ロボット制御システム及びロボット制御方法に関する。 The present invention relates to a robot control device, a robot control system, and a robot control method for cooperatively controlling a plurality of robots using a plurality of robot control devices.

複数のロボットを協調動作させるシステムには、複数のロボットを１台のロボット制御装置を用いて制御するものと、複数のロボット制御装置を用いて制御するものとがある。このうち、複数のロボット制御装置を用いるシステムでは、各ロボット制御装置の同期をとるための手段が必要となる。複数のロボット制御装置間で同期をとるための技術の一例が特許文献１に記載されている。 There are two types of systems for operating a plurality of robots in a coordinated manner: controlling a plurality of robots using a single robot controller, and controlling a plurality of robots using a plurality of robot controllers. Among these, in a system using a plurality of robot control devices, means for synchronizing each robot control device is required. An example of a technique for synchronizing a plurality of robot control devices is described in Patent Document 1.

特許文献１に記載されているロボット制御装置では、マスタ側のロボット制御装置とスレーブ側のロボット制御装置との間の同期をとるため、マスタ側のロボット制御装置から送信された動作指令がスレーブ側のロボット制御装置で受信されるまでの通信遅れ時間が、予め定めた時間となるように、スレーブ側のロボット制御装置の最小割込周期が変化されるようになっている。 In the robot control device described in Patent Document 1, in order to synchronize between the master-side robot control device and the slave-side robot control device, the operation command transmitted from the master-side robot control device is the slave-side. The minimum interruption period of the robot controller on the slave side is changed so that the communication delay time until reception by the robot controller becomes a predetermined time.

特許第３５７７０２８号公報Japanese Patent No. 3577028

しかしながら、特許文献１の装置では、通信接続手段を用いた動作指令の送信時刻と受信時刻との間の通信遅れ時間を基準として同期がとられており、最小割込周期の３〜５カウント分といった程度の同期精度しか得ることができなかった（特許文献１の段落番号００４８〜００４９参照）。また、完全に同期させるためには、スレーブ側のロボット制御装置だけでなく、マスタ側のロボット制御装置においても制御対象のロボットへの指令の送信時刻を上記の通信遅れ時間分遅らせるといった処理が必要があった（特許文献１の段落番号００５１参照）。 However, in the apparatus of Patent Document 1, synchronization is established with reference to the communication delay time between the transmission time and the reception time of the operation command using the communication connection unit, and 3 to 5 counts of the minimum interrupt cycle. Only a degree of synchronization accuracy such as that described above could be obtained (see paragraph numbers 0048 to 0049 of Patent Document 1). Also, in order to achieve complete synchronization, not only the slave robot controller but also the master robot controller requires processing to delay the command transmission time to the controlled robot by the communication delay time described above. (See paragraph number 0051 of Patent Document 1).

すなわち、特許文献１の装置では、通信遅れ時間を基準として同期をとっていたため精度を高くすることが困難であり、また、スレーブ側の装置だけなくマスタ側の装置においても同期をとるための調整が必要であるため、処理内容が複雑化するという課題があった。特に後者の点については、３台以上の複数のロボット制御装置を用いる場合、すなわち１台のマスタ側装置と２台以上のスレーブ側装置との間での調整が必要となる場合、処理内容がさらに複雑化するという課題があった。 That is, in the apparatus of Patent Document 1, it is difficult to increase the accuracy because the synchronization is based on the communication delay time, and the adjustment for achieving synchronization not only in the slave side apparatus but also in the master side apparatus. Therefore, there is a problem that the processing contents are complicated. In particular, regarding the latter point, when three or more robot control devices are used, that is, when adjustment is required between one master device and two or more slave devices, the processing contents are as follows. There was a problem of further complication.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数のロボットを複数のロボット制御装置で制御するシステムにおける各ロボット制御装置間の同期を精度良く確立することができ、また、その際のマスタ側のロボット制御装置における処理を単純化することができるロボット制御装置、ロボット制御システム及びロボット制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can accurately establish synchronization between robot control devices in a system in which a plurality of robots are controlled by a plurality of robot control devices. An object of the present invention is to provide a robot control device, a robot control system, and a robot control method capable of simplifying the processing in the robot control device on the master side.

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、複数のロボットと、各ロボットを制御する複数のロボット制御装置とを用い、前記ロボット制御装置毎に設定される所定の制御周期に同期させて前記複数のロボットを協調動作させる制御システムにおけるロボット制御装置であって、他のロボット制御装置において当該他のロボット制御装置の前記制御周期における所定のタイミングで生成された同期信号の入力タイミングと、自ロボット制御装置で生成された保持信号の入力タイミングとを検出するタイミング検出部と、自ロボット制御装置の前記制御周期における所定のタイミングで前記保持信号を生成して前記タイミング検出部に対して出力し、その出力から所定期間経過後に前記同期信号の入力タイミング及び前記保持信号の入力タイミングを前記タイミング検出部から読み込み、前記各入力タイミングのタイミング差に基づき自ロボット制御装置における前記制御周期を変化させる制御部とを備えることを特徴とするロボット制御装置である。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 uses a plurality of robots and a plurality of robot control devices for controlling each robot, and synchronizes them with a predetermined control cycle set for each robot control device. An input timing of a synchronization signal generated at a predetermined timing in the control cycle of the other robot control device in another robot control device, A timing detection unit that detects the input timing of the holding signal generated by the own robot control device, and the holding signal is generated at a predetermined timing in the control cycle of the own robot control device and output to the timing detection unit The input timing of the synchronization signal and the input of the holding signal after a predetermined period from the output The timing read from the timing detection unit, wherein a robot control apparatus, characterized in that it comprises a control unit for changing the control cycle in its own robot control device based on the timing difference of the input timing.

本発明のロボット制御装置では、他のロボット制御装置において当該他のロボット制御装置の前記制御周期における所定のタイミングで生成された同期信号の入力タイミングと、自ロボット制御装置で生成された保持信号の入力タイミングとを検出するタイミング検出部を設けるとともに、同期信号の入力タイミングと保持信号の入力タイミングのタイミング差に基づいて自ロボット制御装置における制御周期を変化させる制御部を設けている。これによれば、タイミング検出部によって検出された同期信号と保持信号のタイミング差に基づき、保持信号を出力するロボット制御装置における制御周期を、同期信号を出力するロボット制御装置における制御周期に同期させることができる。タイミング検出部は、同期信号と保持信号が入力された各タイミングを検出するだけなので、同期ずれの検出に用いる信号の通信時間遅れを容易に無視できる程度とすることができ、各ロボット制御装置間の同期を精度良くとることができる。また、制御周期の調整は、保持信号を生成する側のロボット制御装置でのみ行えばよいので、同期信号を生成する側のロボット制御装置における処理を単純化することができる。 In the robot control device of the present invention, the input timing of the synchronization signal generated at a predetermined timing in the control cycle of the other robot control device in the other robot control device and the holding signal generated in the own robot control device. A timing detection unit for detecting the input timing is provided, and a control unit for changing the control cycle of the robot control apparatus based on the timing difference between the input timing of the synchronization signal and the input timing of the holding signal is provided. According to this, based on the timing difference between the synchronization signal detected by the timing detection unit and the holding signal, the control cycle in the robot control device that outputs the holding signal is synchronized with the control cycle in the robot control device that outputs the synchronizing signal. be able to. Since the timing detection unit only detects each timing when the synchronization signal and the hold signal are input, the communication time delay of the signal used for detecting the synchronization shift can be easily ignored. Can be accurately synchronized. Further, since the adjustment of the control cycle only needs to be performed by the robot controller on the side that generates the holding signal, the processing in the robot controller on the side that generates the synchronization signal can be simplified.

請求項２記載の発明は、前記タイミング検出部が、前記制御周期より短い周期のクロック信号をカウントするカウンターと、前記同期信号が入力されたタイミングの前記カウンターのカウント値を記憶する同期信号入力タイミングカウント値記憶部と、前記保持信号が入力されたタイミングの前記カウンターのカウント値を記憶する保持信号入力タイミングカウント値記憶部とを備えるものであることを特徴とする。この発明によれば、カウンターと、カウンターのカウント値を同期信号及び保持信号の入力タイミングでそれぞれ保持するための同期信号入力タイミングカウント値記憶部及び保持信号入力タイミングカウント値記憶部とを基本的な構成要素としてタイミング検出部を構成することができ、タイミング検出部の構成を容易に単純化することができる。 According to a second aspect of the present invention, the timing detection unit counts a clock signal having a cycle shorter than the control cycle, and a synchronization signal input timing for storing a count value of the counter at a timing when the synchronization signal is input. A count value storage unit and a holding signal input timing count value storage unit that stores a count value of the counter at a timing when the holding signal is input are provided. According to the present invention, the counter and the synchronization signal input timing count value storage unit and the holding signal input timing count value storage unit for holding the counter count value at the input timing of the synchronization signal and the holding signal, respectively, are basically provided. The timing detection unit can be configured as a component, and the configuration of the timing detection unit can be easily simplified.

請求項３記載の発明は、複数のロボットと、各ロボットを制御する複数のロボット制御装置とを用い、前記ロボット制御装置毎に設定される所定の制御周期に同期させて前記複数のロボットを協調動作させる制御システムであって、自ロボット制御装置の前記制御周期における所定のタイミングで同期信号を生成し、スレーブロボット制御装置に対して出力する制御部を有するマスタロボット制御装置と、前記同期信号の入力タイミングと、自ロボット制御装置で生成された保持信号の入力タイミングとを検出するタイミング検出部と、自ロボット制御装置の前記制御周期における所定のタイミングで前記保持信号を生成して前記タイミング検出部に対して出力し、その出力から所定期間経過後に前記同期信号の入力タイミング及び前記保持信号の入力タイミングを前記タイミング検出部から読み込み、前記各入力タイミングのタイミング差に基づき自ロボット制御装置における前記制御周期を変化させる制御部とを有するスレーブロボット制御装置とを備えることを特徴とするロボット制御システムである。この発明によれば、同期信号と保持信号のタイミング差に基づき、保持信号を出力するロボット制御装置における制御周期を、同期信号を出力するロボット制御装置における制御周期に同期させることができる。タイミング検出部は、同期信号と保持信号が入力された各タイミングを検出するだけなので、同期ずれの検出に用いる信号の通信時間遅れを容易に無視できる程度とすることができ、各ロボット制御装置間の同期を精度良くとることができる。また、制御周期の調整は、保持信号を生成する側のロボット制御装置でのみ行えばよいので、同期信号を生成する側のロボット制御装置における処理を単純化することができる。 According to a third aspect of the present invention, a plurality of robots and a plurality of robot control devices that control each robot are used, and the plurality of robots are coordinated in synchronization with a predetermined control cycle set for each robot control device. A control system for operating the master robot control device having a control unit that generates a synchronization signal at a predetermined timing in the control cycle of the robot control device and outputs the synchronization signal to the slave robot control device; and A timing detection unit that detects an input timing and an input timing of a holding signal generated by the robot control device; and the timing detection unit that generates the holding signal at a predetermined timing in the control cycle of the robot control device. The synchronization signal input timing and the holding after a predetermined period from the output And a slave robot controller having a controller that reads the input timing of the signal from the timing detector and changes the control cycle in the robot controller based on the timing difference between the input timings. Control system. According to this invention, based on the timing difference between the synchronization signal and the holding signal, the control cycle in the robot control device that outputs the holding signal can be synchronized with the control cycle in the robot control device that outputs the synchronizing signal. Since the timing detection unit only detects each timing when the synchronization signal and the hold signal are input, the communication time delay of the signal used for detecting the synchronization shift can be easily ignored. Can be accurately synchronized. Further, since the adjustment of the control cycle only needs to be performed by the robot controller on the side that generates the holding signal, the processing in the robot controller on the side that generates the synchronization signal can be simplified.

請求項４記載の発明は、複数のロボットと、各ロボットを制御する複数のロボット制御装置とを用い、前記ロボット制御装置毎に設定される所定の制御周期に同期させて前記複数のロボットを協調動作させるロボット制御方法であって、タイミング検出部によって、他のロボット制御装置において当該他のロボット制御装置の前記制御周期における所定のタイミングで生成された同期信号の入力タイミングと、自ロボット制御装置で生成された保持信号の入力タイミングとを検出し、自ロボット制御装置の前記制御周期における所定のタイミングで前記保持信号を生成して前記タイミング検出部に対して出力し、その出力から所定期間経過後に前記同期信号の入力タイミング及び前記保持信号の入力タイミングを表す情報を前記タイミング検出部から読み込み、前記各入力タイミングのタイミング差に基づき自ロボット制御装置における前記制御周期を変化させることを特徴とするロボット制御方法である。この発明によれば、タイミング検出部によって検出された同期信号と保持信号のタイミング差に基づき、保持信号を出力するロボット制御装置における制御周期を、同期信号を出力するロボット制御装置における制御周期に同期させることができる。タイミング検出部は、同期信号と保持信号が入力された各タイミングを検出するだけなので、同期ずれの検出に用いる信号の通信時間遅れを容易に無視できる程度とすることができ、各ロボット制御装置間の同期を精度良くとることができる。また、制御周期の調整は、保持信号を生成する側のロボット制御装置でのみ行えばよいので、同期信号を生成する側のロボット制御装置における処理を単純化することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of robots and a plurality of robot control devices that control each robot are used, and the plurality of robots are coordinated in synchronization with a predetermined control cycle set for each robot control device. A robot control method to be operated, wherein a timing detector generates an input timing of a synchronization signal generated at a predetermined timing in the control cycle of the other robot control device in another robot control device, and the robot control device The input timing of the generated holding signal is detected, the holding signal is generated at a predetermined timing in the control cycle of the robot controller and output to the timing detection unit, and after a predetermined period has elapsed from the output Information indicating the input timing of the synchronization signal and the input timing of the hold signal is used for the timing detection. Read from parts, said a robot control method characterized by changing the control period of the own robot control device based on the timing difference of the input timing. According to this invention, based on the timing difference between the synchronization signal detected by the timing detection unit and the holding signal, the control cycle in the robot control device that outputs the holding signal is synchronized with the control cycle in the robot control device that outputs the synchronization signal. Can be made. Since the timing detection unit only detects each timing when the synchronization signal and the hold signal are input, the communication time delay of the signal used for detecting the synchronization shift can be easily ignored. Can be accurately synchronized. Further, since the adjustment of the control cycle only needs to be performed by the robot controller on the side that generates the holding signal, the processing in the robot controller on the side that generates the synchronization signal can be simplified.

本発明のロボット制御システムの実施の形態の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of embodiment of the robot control system of this invention. 図１に示すタイミング検出部３２の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a timing detection unit 32 illustrated in FIG. 1. 図１のロボット制御装置２（マスタ）における同期処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the synchronous process in the robot control apparatus 2 (master) of FIG. 図１のロボット制御装置３−１、３−２（スレーブ）における同期処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the synchronous process in the robot control apparatuses 3-1 and 3-2 (slave) of FIG. 図１のロボット制御システムにおける同期処理の流れを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the flow of the synchronous process in the robot control system of FIG.

以下、図面を参照して本発明によるロボット制御装置及びロボット制御システムの実施形態について説明する。図１は、本発明によるロボット制御装置及びロボット制御システムの実施形態を示すブロック図である。図１に示すロボット制御システムは、上位制御装置１、ロボット制御装置２、ロボット制御装置３−１〜３−２及びロボット４−１〜４−３から構成されている。複数のロボット４−１〜４−３は、各ロボットを制御する複数のロボット制御装置２、３−１〜３−２によって、ロボット制御装置２、３−１〜３−２毎に設定される所定の制御周期に同期させて協調動作するよう制御される。 Embodiments of a robot control device and a robot control system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a robot control device and a robot control system according to the present invention. The robot control system shown in FIG. 1 includes a host control device 1, a robot control device 2, robot control devices 3-1 to 3-2, and robots 4-1 to 4-3. The plurality of robots 4-1 to 4-3 are set for each robot control device 2 and 3-1 to 3-2 by the plurality of robot control devices 2 and 3-1 to 3-2 controlling each robot. Control is performed so as to cooperate in synchronization with a predetermined control cycle.

上位制御装置１は、パーソナルコンピューター等のコンピューターから構成されていて、所定のプログラムを実行し、操作者による操作等に応じて、ロボット制御装置２及びロボット制御装置３−１〜３−２に対して指令信号等を出力する。 The host control device 1 is composed of a computer such as a personal computer, executes a predetermined program, and controls the robot control device 2 and the robot control devices 3-1 to 3-2 in accordance with an operation by the operator. Command signal.

ロボット制御装置２は、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）等からなる制御部２１を有して構成されている。この場合、制御部２１は、プロセッサ、メモリー、クロック信号発振回路、タイマ、カウンター、Ａ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換回路、Ｄ／Ａ（デジタル・アナログ）変換回路、デジタルＩ／Ｏ（入出力）回路、通信回路等を有して構成されていて、メモリーに格納されているプログラムを実行することで信号処理を行う。制御部２１内部のクロック信号発振回路は、水晶振動子等を用いた発振回路、分周回路等から構成されていて各部にクロック信号を供給する。ロボット制御装置２は、上位制御装置１から受信した指令信号等に従い、制御部２１内で生成された所定のクロック信号に基づいて設定される所定の制御周期で、ロボット４−１に対して上位制御装置１から与えられるシーケンスに従い、制御周期間の出力周期毎に制御信号を出力し、ロボット４−１の動作を制御する。また、ロボット制御装置２は、制御部２１によって設定された制御周期における所定のタイミングで同期信号を生成し、ロボット制御装置３−１及び３−２に対して出力する。この同期信号は、所定のパルス幅を有する２値信号（ハイレベル又はローレベルの信号）である。 The robot control apparatus 2 includes a control unit 21 made up of a DSP (Digital Signal Processor) or the like. In this case, the control unit 21 includes a processor, a memory, a clock signal oscillation circuit, a timer, a counter, an A / D (analog / digital) conversion circuit, a D / A (digital / analog) conversion circuit, and a digital I / O (input / output). ) It has a circuit, a communication circuit, etc., and performs signal processing by executing a program stored in the memory. The clock signal oscillation circuit inside the control unit 21 is configured by an oscillation circuit using a crystal resonator or the like, a frequency division circuit, or the like, and supplies a clock signal to each unit. The robot controller 2 controls the robot 4-1 with a predetermined control cycle set based on a predetermined clock signal generated in the control unit 21 in accordance with a command signal received from the host controller 1. According to the sequence given from the control apparatus 1, a control signal is output for every output period between control periods to control the operation of the robot 4-1. Further, the robot control device 2 generates a synchronization signal at a predetermined timing in the control cycle set by the control unit 21, and outputs it to the robot control devices 3-1 and 3-2. This synchronization signal is a binary signal (high level or low level signal) having a predetermined pulse width.

ロボット制御装置３−１は、制御部３１と、タイミング検出部３２とを有して構成されている。制御部３１は、制御部２１と同様にＤＳＰ等からなり、プロセッサ、メモリー、クロック信号発振回路、タイマ、カウンター、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、デジタルＩ／Ｏ回路、通信回路等を有して構成されていて、メモリーに格納されているプログラムを実行することで信号処理を行う。制御部３１内部のクロック信号発振回路は、水晶振動子等を用いた発振回路、分周回路等から構成されていて各部にクロック信号を供給する。ロボット制御装置３−１は、上位制御装置１から受信した指令信号等に従い、制御部３１内で生成された所定のクロック信号に基づいて設定される所定の制御周期で、ロボット４−２に対して上位制御装置１から与えられるシーケンスに従い、制御周期間の出力周期毎に制御信号を出力し、ロボット４−２の動作を制御する。また、ロボット制御装置３−１のタイミング検出部３２には、ロボット制御装置２から出力された同期信号が入力される。また、ロボット制御装置３−１は、制御部３１によって、その制御周期における所定のタイミングで保持信号を生成してそのタイミング検出部３２に対して出力する。さらに、ロボット制御装置３−１は、制御部３１によって、保持信号を出力してから所定期間経過後に読込信号を生成してタイミング検出部３２へ出力し、タイミング検出部３２から同期信号の入力タイミング及び保持信号の入力タイミングを表す情報を読み込み、各入力タイミングのタイミング差に基づいて自ロボット制御装置３−１における制御周期を変化させる。 The robot control device 3-1 includes a control unit 31 and a timing detection unit 32. The control unit 31 includes a DSP and the like, like the control unit 21, and includes a processor, a memory, a clock signal oscillation circuit, a timer, a counter, an A / D conversion circuit, a D / A conversion circuit, a digital I / O circuit, a communication circuit, and the like. The signal processing is performed by executing a program stored in the memory. The clock signal oscillation circuit inside the control unit 31 is configured by an oscillation circuit using a crystal resonator or the like, a frequency division circuit, or the like, and supplies a clock signal to each unit. The robot control device 3-1 is in response to the robot 4-2 at a predetermined control cycle set based on a predetermined clock signal generated in the control unit 31 in accordance with a command signal received from the host control device 1. Then, according to the sequence given from the host controller 1, a control signal is output for each output period between control periods, and the operation of the robot 4-2 is controlled. Further, the synchronization signal output from the robot control device 2 is input to the timing detection unit 32 of the robot control device 3-1. In addition, the robot control device 3-1 generates a holding signal at a predetermined timing in the control cycle by the control unit 31 and outputs it to the timing detection unit 32. Further, the robot control device 3-1 generates a read signal after a predetermined period of time has elapsed from the output of the holding signal by the control unit 31, outputs the read signal to the timing detection unit 32, and the synchronization signal input timing from the timing detection unit 32. And the information showing the input timing of the holding signal is read, and the control cycle in the own robot controller 3-1 is changed based on the timing difference of each input timing.

他方、ロボット制御装置３−２は、ロボット制御装置３−１と同一の構成であって、制御部３１と、タイミング検出部３２とを有して構成されている。ロボット制御装置３−２は、上位制御装置１から受信した指令信号等に従い、制御部３１内で生成された所定のクロック信号に基づいて設定される所定の制御周期で、ロボット４−３に対して上位制御装置１から与えられるシーケンスに従い、制御周期間の出力周期毎に制御信号を出力し、ロボット４−３の動作を制御する。また、ロボット制御装置３−２のタイミング検出部３２には、ロボット制御装置２から出力された同期信号が入力される。また、ロボット制御装置３−２は、制御部３１によって、その制御周期における所定のタイミングで保持信号を生成してそのタイミング検出部３２に対して出力する。さらに、ロボット制御装置３−２は、制御部３１によって、保持信号を出力してから所定期間経過後に読込信号を生成してタイミング検出部３２へ出力し、タイミング検出部３２から同期信号の入力タイミング及び保持信号の入力タイミングを表す情報を読み込み、各入力タイミングのタイミング差に基づいて自ロボット制御装置３−２における制御周期を変化させる。 On the other hand, the robot control device 3-2 has the same configuration as the robot control device 3-1, and includes a control unit 31 and a timing detection unit 32. The robot control device 3-2 sends a signal to the robot 4-3 at a predetermined control cycle set based on a predetermined clock signal generated in the control unit 31 in accordance with a command signal received from the host control device 1 or the like. Then, according to the sequence given from the host controller 1, a control signal is output for each output period between control periods, and the operation of the robot 4-3 is controlled. Further, the synchronization signal output from the robot control device 2 is input to the timing detection unit 32 of the robot control device 3-2. In addition, the robot control device 3-2 generates a holding signal at a predetermined timing in the control cycle by the control unit 31 and outputs it to the timing detection unit 32. Furthermore, the robot control device 3-2 generates a read signal after a predetermined period has elapsed from the output of the holding signal by the control unit 31, outputs the read signal to the timing detection unit 32, and receives the synchronization signal input timing from the timing detection unit 32. And the information showing the input timing of a holding signal is read, and the control cycle in the own robot controller 3-2 is changed based on the timing difference of each input timing.

次に、図１に示すタイミング検出部３２の構成例について、図２を参照して説明する。図２に示すタイミング検出部３２は、カウンター制御部３２１、フリーランニングカウンター３２２、同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３、保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４、及びクロック信号発生部３２５から構成されている。カウンター制御部３２１は、ＣＰＵ、メモリー、入出力回路等からなり、所定のプログラムを実行することで各部を制御し、ロボット制御装置２の制御部２１から入力された同期信号の入力タイミングと、ロボット制御装置３−１又は３−２の制御部３１から入力された保持信号の入力タイミングとを検出する。 Next, a configuration example of the timing detection unit 32 illustrated in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2 includes a counter control unit 321, a free running counter 322, a synchronization signal input timing count value storage unit 323, a holding signal input timing count value storage unit 324, and a clock signal generation unit 325. Yes. The counter control unit 321 includes a CPU, a memory, an input / output circuit, and the like, and controls each unit by executing a predetermined program. The counter control unit 321 inputs the synchronization signal input timing from the control unit 21 of the robot control device 2 and the robot. The input timing of the holding signal input from the control unit 31 of the control device 3-1 or 3-2 is detected.

フリーランニングカウンター３２２は、クロック信号発生部３２５で発生された所定のクロック信号に同期してカウント動作を行う。ただし、フリーランニングカウンター３２２がカウントするクロック信号の発生周期は、制御周期の同期ずれの大きさを検出する際の精度を決定する基準となるものであり、ロボット制御装置２やロボット制御装置３−１及び３−２の制御周期よりも充分短い周期に設定しておく。例えば、制御周期が２ｍｓ（ミリ秒）であるとすれば、フリーランニングカウンター３２２がカウントするクロック信号の発生周期を２０ｎｓ（ナノ秒）程度に設定する。この場合、制御周期の同期ずれを、プラスマイナス２０ｎｓ程度の精度で検出することができる。フリーランニングカウンター３２２は、例えば３２ビットのカウンターとして構成されていて、クロック信号が入力される毎に、０、１、…、４２９４９６７２９５、０、１、…、４２９４９６７２９５（１０進数）とカウント値を変化させる。 The free running counter 322 performs a counting operation in synchronization with a predetermined clock signal generated by the clock signal generator 325. However, the generation period of the clock signal counted by the free running counter 322 is a reference for determining the accuracy in detecting the magnitude of the synchronization deviation of the control period. The robot controller 2 and the robot controller 3- The cycle is set to be sufficiently shorter than the control cycle of 1 and 3-2. For example, if the control period is 2 ms (milliseconds), the generation period of the clock signal counted by the free running counter 322 is set to about 20 ns (nanoseconds). In this case, the synchronization deviation of the control cycle can be detected with an accuracy of about plus or minus 20 ns. The free-running counter 322 is configured as a 32-bit counter, for example, and changes the count value to 0, 1,..., 4294967295, 0,. Let

同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３は、カウンター制御部３２１の制御によって、制御部２１から同期信号（の１パルス）が入力された場合に、その時点のフリーランニングカウンター３２２のカウント値を格納して保持する。同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３の記憶値は、制御部２１からの同期信号の入力毎に更新される。また、同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３の記憶値は、カウンター制御部３２１に対して制御部３１から読込信号が入力された場合に、制御部３１に対して出力される。ここで、記憶値は、保持信号の入力された時点に、記憶部に記憶されたカウント値である。 The synchronization signal input timing count value storage unit 323 stores the count value of the free running counter 322 at that time when the synchronization signal (one pulse) is input from the control unit 21 under the control of the counter control unit 321. Hold. The stored value of the synchronization signal input timing count value storage unit 323 is updated every time a synchronization signal is input from the control unit 21. Further, the stored value of the synchronization signal input timing count value storage unit 323 is output to the control unit 31 when a read signal is input from the control unit 31 to the counter control unit 321. Here, the stored value is a count value stored in the storage unit when the holding signal is input.

保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４は、カウンター制御部３２１の制御によって、制御部３１から保持信号（の１パルス）が入力された場合に、その時点のフリーランニングカウンター３２２のカウント値を格納して保持する。保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４の記憶値は、制御部３１からの保持信号の入力毎に更新される。また、保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４の記憶値は、カウンター制御部３２１に対して制御部３１から読込信号が入力された場合に、制御部３１に対して出力される。なお、制御部３１に対する各記憶値の出力は、同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３と保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４とから順次行われるようになっている。 The holding signal input timing count value storage unit 324 stores the count value of the free running counter 322 at that time when a holding signal (one pulse) is input from the control unit 31 under the control of the counter control unit 321. Hold. The stored value of the holding signal input timing count value storage unit 324 is updated every time a holding signal is input from the control unit 31. Further, the stored value of the holding signal input timing count value storage unit 324 is output to the control unit 31 when a read signal is input from the control unit 31 to the counter control unit 321. Note that the output of each stored value to the control unit 31 is sequentially performed from the synchronization signal input timing count value storage unit 323 and the holding signal input timing count value storage unit 324.

クロック信号発生部３２５は、水晶振動子等を用いた発振回路、分周回路等から構成されていて各部にクロック信号を供給する。 The clock signal generation unit 325 includes an oscillation circuit using a crystal resonator or the like, a frequency division circuit, and the like, and supplies a clock signal to each unit.

なお、図２に示すタイミング検出部３２の構成は、一例であって、これに限定されるものではない。例えば、図１のタイミング検出部３２の構成を制御部３１の内部に構成したり、図２のクロック信号発生部３２５の全部又は一部を省略してクロック信号を制御部３１から供給するようにしたりすることができる。また、タイミング検出部３２が、制御部３１から入力された読込信号に応じて、同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３の記憶値と保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４の記憶値をそのまま出力することに代えて、所定の演算処理を行って、各記憶値の差分、すなわち各入力タイミングのタイミング差を表す情報（タイミング差を正負の符号付きの大きさで表す情報）を出力するようにしてもよい。 The configuration of the timing detection unit 32 illustrated in FIG. 2 is an example, and the present invention is not limited to this. For example, the configuration of the timing detection unit 32 in FIG. 1 is configured inside the control unit 31, or the clock signal generation unit 325 in FIG. Can be. Further, the timing detection unit 32 outputs the storage value of the synchronization signal input timing count value storage unit 323 and the storage value of the hold signal input timing count value storage unit 324 as they are in accordance with the read signal input from the control unit 31. Instead, a predetermined calculation process is performed to output information indicating a difference between stored values, that is, a timing difference between input timings (information indicating a timing difference with a positive / negative signed magnitude). Also good.

次に、図３〜図５を参照して、図１の各ロボット制御装置２、３−１及び３−２における同期処理の流れについて説明する。図３は、図１のロボット制御装置２（マスタ）における同期処理の流れを示すフローチャートであり、図４は、図１のロボット制御装置３−１、３−２（スレーブ）における同期処理の流れを示すフローチャートである。また、図５は、図１の各ロボット制御装置２、３−１及び３−２における同期処理の流れを示すタイミングチャートである。 Next, with reference to FIGS. 3 to 5, the flow of the synchronization process in each of the robot control apparatuses 2, 3-1, and 3-2 in FIG. 1 will be described. 3 is a flowchart showing the flow of synchronization processing in the robot controller 2 (master) of FIG. 1, and FIG. 4 is the flow of synchronization processing in the robot controllers 3-1 and 3-2 (slave) of FIG. It is a flowchart which shows. FIG. 5 is a timing chart showing the flow of synchronization processing in each robot control device 2, 3-1, and 3-2 in FIG.

なお、この場合、図５に示すように、ロボット制御装置２では、ロボット制御装置２の制御周期Ｐ１が、時刻ｔ２から開始される状態で動作していることとする。また、ロボット制御装置２で生成される同期信号は、その制御周期Ｐ１の開始タイミングすなわち時刻ｔ２で生成、出力されるようになっていることとする。 In this case, as shown in FIG. 5, it is assumed that the robot control device 2 operates in a state where the control cycle P1 of the robot control device 2 starts from time t2. The synchronization signal generated by the robot controller 2 is generated and output at the start timing of the control cycle P1, that is, at time t2.

ロボット制御装置２の制御部２１における同期信号の生成処理は、図３に示す処理によって行われる。図３は、制御周期Ｐ１における所定の同期信号の生成タイミング毎（この場合、制御周期Ｐ１の開始タイミング毎）に呼び出されるサブルーチンである。制御部２１は、このサブルーチンが呼び出された場合（図５では時刻ｔ２及びｔ９のタイミングで）、同期信号を生成し、ロボット制御装置３−１及び３−２の各タイミング検出部３２に対して出力する（ステップＳ１１）。ここで、このサブルーチンの処理が終了する。 The generation process of the synchronization signal in the control unit 21 of the robot control apparatus 2 is performed by the process shown in FIG. FIG. 3 is a subroutine called at every generation timing of a predetermined synchronization signal in the control cycle P1 (in this case, every start timing of the control cycle P1). When this subroutine is called (at the timings t2 and t9 in FIG. 5), the control unit 21 generates a synchronization signal, and sends it to each timing detection unit 32 of the robot control devices 3-1 and 3-2. Output (step S11). Here, the processing of this subroutine ends.

他方、ロボット制御装置３−１では、ロボット制御装置３−１の制御周期Ｐ２が、時刻ｔ３から開始される状態で動作していることとする。また、ロボット制御装置３−１で生成される保持信号は、その制御周期Ｐ２の開始タイミングすなわち時刻ｔ３で生成、出力されるようになっていることとする。また、ロボット制御装置３−２では、ロボット制御装置３−２の制御周期Ｐ３が、時刻ｔ１から開始される状態で動作していることとする。また、ロボット制御装置３−２で生成される保持信号は、その制御周期Ｐ３の開始タイミングすなわち時刻ｔ１で生成、出力されるようになっていることとする。 On the other hand, it is assumed that the robot control device 3-1 operates in a state where the control cycle P2 of the robot control device 3-1 starts from time t3. The holding signal generated by the robot control device 3-1 is generated and output at the start timing of the control cycle P2, that is, at time t3. In the robot control device 3-2, it is assumed that the control cycle P3 of the robot control device 3-2 operates in a state starting from time t1. The holding signal generated by the robot control device 3-2 is generated and output at the start timing of the control cycle P3, that is, at time t1.

ロボット制御装置３−１及び３−２の制御部３１における保持信号の生成処理は、図４（ａ）に示す処理によって行われる。図４（ａ）は、制御周期Ｐ２又はＰ３における所定の保持信号の生成タイミング毎（この場合、制御周期Ｐ２又はＰ３の開始タイミング毎）に呼び出されるサブルーチンである。制御部３１では、このサブルーチンが呼び出された場合（図５では例えば時刻ｔ３又はｔ１のタイミングで）保持信号を生成し、ロボット制御装置３−１及び３−２の各タイミング検出部３２に対して出力する（ステップＳ２１）。ここで、このサブルーチンの処理が終了する。 The holding signal generation process in the control unit 31 of the robot control devices 3-1 and 3-2 is performed by the process shown in FIG. FIG. 4A is a subroutine called at every generation timing of a predetermined holding signal in the control cycle P2 or P3 (in this case, every start timing of the control cycle P2 or P3). The control unit 31 generates a holding signal when this subroutine is called (for example, at the timing of time t3 or t1 in FIG. 5), and sends it to each timing detection unit 32 of the robot control devices 3-1 and 3-2. Output (step S21). Here, the processing of this subroutine ends.

図５に示す例では、ロボット制御装置３−１のタイミング検出部３２に対して、時刻ｔ２で同期信号が入力され、同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３に、その時点のフリーランニングカウンター３２２のカウント値が記憶される。そして、時刻ｔ３で、制御部３１から保持信号がタイミング検出部３２に入力されると、保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４に、その時点のフリーランニングカウンター３２２のカウント値が記憶される。 In the example shown in FIG. 5, a synchronization signal is input at time t2 to the timing detection unit 32 of the robot control device 3-1, and the free running counter 322 at that time is stored in the synchronization signal input timing count value storage unit 323. The count value is stored. At time t3, when a hold signal is input from the control unit 31 to the timing detection unit 32, the count value of the free running counter 322 at that time is stored in the hold signal input timing count value storage unit 324.

また、ロボット制御装置３−２では、そのタイミング検出部３２に対して、時刻ｔ１で、制御部３１から保持信号がタイミング検出部３２に入力されると、保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４に、その時点のフリーランニングカウンター３２２のカウント値が記憶される。そして、時刻ｔ２で同期信号が入力されると、同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３に、その時点のフリーランニングカウンター３２２のカウント値が記憶される。 Further, in the robot control device 3-2, when a holding signal is input from the control unit 31 to the timing detection unit 32 at time t 1 with respect to the timing detection unit 32, the holding signal input timing count value storage unit 324 is stored. The count value of the free running counter 322 at that time is stored. When a synchronization signal is input at time t2, the count value of the free running counter 322 at that time is stored in the synchronization signal input timing count value storage unit 323.

次に、ロボット制御装置３−１及び３−２では、タイミング検出部３２から同期信号と保持信号の入力タイミングの読み出し処理と、各入力タイミングのタイミング差に基づく制御周期Ｐ２及びＰ３の修正処理が実行される。その処理は、図４（ｂ）に示す処理によって行われる。図４（ｂ）は、制御周期Ｐ２又はＰ３における所定の読込信号の生成タイミング毎に呼び出されるサブルーチンである。 Next, in the robot control devices 3-1 and 3-2, a process for reading out the input timing of the synchronization signal and the holding signal from the timing detection unit 32 and a process for correcting the control periods P 2 and P 3 based on the timing difference between the input timings Executed. The process is performed by the process shown in FIG. FIG. 4B is a subroutine called at every predetermined read signal generation timing in the control period P2 or P3.

ロボット制御装置３−１では、保持信号を生成した時刻ｔ３から所定期間Ｔ２が経過した時刻ｔ６に読込信号が生成され、制御部３１からタイミング検出部３２に対して出力される（ステップＳ３１）。この期間Ｔ２は、通常想定される制御周期Ｐ１と制御周期Ｐ２の同期ずれの大きさ（この場合、時刻ｔ２と時刻ｔ３との時間Ｔ１）よりも充分大きい値となるように設定する。一例を示せば、例えば制御周期Ｐ２の長さの半分の値とする。読込信号が入力されたロボット制御装置３−１のタイミング検出部３２は時刻ｔ７で、同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３の記憶値（この場合、時刻ｔ２のフリーランニングカウンター３２２のカウント値）と、保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４の記憶値（この場合、時刻ｔ３のフリーランニングカウンター３２２のカウント値）が、タイミング検出部３２から出力される。そして、制御部３１にこれらの記憶値が入力される（ステップＳ３２）。 In the robot control device 3-1, a read signal is generated at a time t 6 when a predetermined period T 2 has elapsed from the time t 3 when the holding signal is generated, and is output from the control unit 31 to the timing detection unit 32 (step S 31). This period T2 is set to be sufficiently larger than the normally assumed magnitude of synchronization deviation between the control period P1 and the control period P2 (in this case, the time T1 between the time t2 and the time t3). If an example is shown, it will be set as the value of the half of the length of control cycle P2, for example. The timing detection unit 32 of the robot control device 3-1 to which the read signal has been input, at time t7, stores the value stored in the synchronization signal input timing count value storage unit 323 (in this case, the count value of the free running counter 322 at time t2). The value stored in the holding signal input timing count value storage unit 324 (in this case, the count value of the free running counter 322 at time t3) is output from the timing detection unit 32. Then, these stored values are input to the control unit 31 (step S32).

次に、制御部３１は、読み込んだ各カウント値からタイミング差を算出する（ステップＳ３３）。その際、制御部３１は、フリーランニングカウンター３２２がオーバーフローした場合の処理を加えた上で読み込んだ各カウント値の差分を算出する。この場合、同期信号の入力タイミング（時刻ｔ２）よりも保持信号の入力タイミング（時刻ｔ３）が時間Ｔ１に対応する分だけ遅れていることを表す値がタイミング差として求められる。 Next, the control unit 31 calculates a timing difference from each read count value (step S33). At that time, the control unit 31 calculates the difference between the read count values after adding processing when the free running counter 322 overflows. In this case, a value indicating that the holding signal input timing (time t3) is delayed by an amount corresponding to time T1 from the synchronization signal input timing (time t2) is obtained as the timing difference.

次に、制御部３１は、ステップＳ３３で算出したタイミング差に基づいて、制御部３１における制御周期Ｐ２の設定値を修正する（ステップ３４）。ここで、このサブルーチンの処理が終了する。図５に示す例では、ロボット制御装置３−１の制御周期Ｐ２の開始時刻ｔ２が、ロボット制御装置２の制御周期Ｐ１の開始時刻ｔ３よりも遅れているので、制御部３１は、制御周期Ｐ２を短くするように設定を行う。図５に示す例では、次の制御周期Ｐ２の開始時刻（すなわち保持信号の出力時刻）における時間差が、算出された時間差Ｔ１の半分程度（図５では時間Ｔ３）となるように次の制御周期Ｐ２の開始時刻ｔ１０が設定されている。このため、制御部３１は、現在の制御周期Ｐ２を、時間Ｔ１−時間Ｔ３の時間を短縮させるため、時刻ｔ７以降におけるロボット４−２をシーケンスに従い駆動する制御信号の出力周期を短縮させる。ここで、制御部３１は、時間Ｔ１−時間Ｔ３の時間を、時刻ｔ７以降における制御信号の出力周期数で除算し、除算結果を各出力周期から減算して新たな駆動周期とする。ただし、この設定は一例であり、次の制御周期Ｐ２の開始時刻が、ロボット制御装置２の制御周期Ｐ１の次の開始時刻と一致するように、次の制御周期Ｐ２の開始時刻を設定するように修正を行う（図５では時刻ｔ１０が時刻ｔ９に一致するように修正を行う）ことも可能である。 Next, the control unit 31 corrects the set value of the control cycle P2 in the control unit 31 based on the timing difference calculated in step S33 (step 34). Here, the processing of this subroutine ends. In the example shown in FIG. 5, since the start time t2 of the control cycle P2 of the robot control device 3-1 is delayed from the start time t3 of the control cycle P1 of the robot control device 2, the control unit 31 controls the control cycle P2. Set to shorten. In the example shown in FIG. 5, the next control cycle is such that the time difference at the start time of the next control cycle P2 (ie, the output time of the holding signal) is about half of the calculated time difference T1 (time T3 in FIG. 5). The start time t10 of P2 is set. For this reason, the control unit 31 shortens the output period of the control signal for driving the robot 4-2 according to the sequence after the time t7 in order to shorten the current control period P2 from time T1 to time T3. Here, the control unit 31 divides the time from time T1 to time T3 by the number of output cycles of the control signal after time t7, and subtracts the division result from each output cycle to obtain a new drive cycle. However, this setting is an example, and the start time of the next control cycle P2 is set so that the start time of the next control cycle P2 matches the next start time of the control cycle P1 of the robot controller 2. It is also possible to make corrections in FIG. 5 (in FIG. 5, correction is made so that time t10 coincides with time t9).

一方、ロボット制御装置３−２では、保持信号を生成した時刻ｔ１から所定期間Ｔ５が経過した時刻ｔ４に読込信号が生成され、制御部３１からタイミング検出部３２に対して出力される（ステップＳ３１）。この期間Ｔ４は、通常想定される制御周期Ｐ１と制御周期Ｐ３の同期ずれの大きさ（この場合、時刻ｔ１と時刻ｔ２との時間Ｔ４）よりも充分大きい値となるように設定する。一例を示せば、例えば制御周期Ｐ３の長さの半分の値とする。読込信号が入力されたロボット制御装置３−２のタイミング検出部３２は時刻ｔ５で、同期信号入力タイミングカウント値記憶部３２３の記憶値（この場合、時刻ｔ２のフリーランニングカウンター３２２のカウント値）と、保持信号入力タイミングカウント値記憶部３２４の記憶値（この場合、時刻ｔ１のフリーランニングカウンター３２２のカウント値）が、タイミング検出部３２から出力される。そして、制御部３１にこれらの記憶値が入力される（ステップＳ３２）。 On the other hand, in the robot control device 3-2, a read signal is generated at a time t 4 when a predetermined period T 5 has elapsed from the time t 1 when the holding signal is generated, and is output from the control unit 31 to the timing detection unit 32 (step S 31). ). This period T4 is set to be sufficiently larger than the normally assumed magnitude of the synchronization deviation between the control period P1 and the control period P3 (in this case, time T4 between time t1 and time t2). For example, a value that is half the length of the control cycle P3 is used. The timing detection unit 32 of the robot control device 3-2 to which the read signal is input, at time t5, stores the value stored in the synchronization signal input timing count value storage unit 323 (in this case, the count value of the free running counter 322 at time t2). The value stored in the holding signal input timing count value storage unit 324 (in this case, the count value of the free running counter 322 at time t1) is output from the timing detection unit 32. Then, these stored values are input to the control unit 31 (step S32).

次に、制御部３１は、読み込んだ各カウント値からタイミング差を算出する（ステップＳ３３）。その際、制御部３１は、フリーランニングカウンター３２２がオーバーフローした場合の処理を加えた上で読み込んだ各カウント値の差分を算出する。この場合、同期信号の入力タイミング（時刻ｔ２）よりも保持信号の入力タイミング（時刻ｔ１）が時間Ｔ４に対応する分だけ進んでいることを表す値がタイミング差として求められる。 Next, the control unit 31 calculates a timing difference from each read count value (step S33). At that time, the control unit 31 calculates the difference between the read count values after adding processing when the free running counter 322 overflows. In this case, a value indicating that the holding signal input timing (time t1) is advanced by an amount corresponding to the time T4 from the synchronization signal input timing (time t2) is obtained as the timing difference.

次に、制御部３１は、ステップＳ３３で算出したタイミング差に基づいて、制御部３１における制御周期の設定値を修正する（ステップＳ３４）。ここで、このサブルーチンの処理が終了する。図５に示す例では、ロボット制御装置３−２の制御周期Ｐ３の開始時刻ｔ１が、ロボット制御装置２の制御周期Ｐ１の開始時刻ｔ２よりも進んでいるので、制御部３１は、制御周期Ｐ３を長くするように設定を行う。図５に示す例では、次の制御周期Ｐ３の開始時刻（すなわち保持信号の出力時刻）における時間差が、算出された時間差Ｔ４の半分程度（図５では時間Ｔ６）となるように次の制御周期Ｐ３の開始時刻ｔ８が設定されている。このため、制御部３１は、現在の制御周期Ｐ３を、時間Ｔ４−時間Ｔ６の時間を短縮させるため、時刻ｔ５以降におけるロボット４−３をシーケンスに従い駆動する制御信号の出力周期を延長させる。ここで、制御部３１は、時間Ｔ４−時間Ｔ６の時間を、時刻ｔ５以降における制御信号の出力周期数で除算し、除算結果を各出力周期に加算して新たな駆動周期とする。ただし、この設定は一例であり、次の制御周期Ｐ３の開始時刻が、ロボット制御装置２の制御周期Ｐ１の次の開始時刻と一致するように、次の制御周期Ｐ３の開始時刻を設定するように修正を行う（図５では時刻ｔ８が時刻ｔ９に一致するように修正を行う）ことも可能である。 Next, the control unit 31 corrects the set value of the control period in the control unit 31 based on the timing difference calculated in step S33 (step S34). Here, the processing of this subroutine ends. In the example shown in FIG. 5, since the start time t1 of the control cycle P3 of the robot control device 3-2 is ahead of the start time t2 of the control cycle P1 of the robot control device 2, the control unit 31 controls the control cycle P3. Set to be longer. In the example shown in FIG. 5, the next control cycle is such that the time difference at the start time of the next control cycle P3 (that is, the output time of the hold signal) is about half of the calculated time difference T4 (time T6 in FIG. 5). The start time t8 of P3 is set. For this reason, the control unit 31 extends the output period of the control signal for driving the robot 4-3 after the time t5 according to the sequence in order to shorten the current control period P3 from time T4 to time T6. Here, the control unit 31 divides the time from the time T4 to the time T6 by the number of output cycles of the control signal after the time t5, and adds the division result to each output cycle to obtain a new drive cycle. However, this setting is an example, and the start time of the next control cycle P3 is set so that the start time of the next control cycle P3 coincides with the next start time of the control cycle P1 of the robot controller 2. It is also possible to make corrections in FIG. 5 (in FIG. 5, correction is made so that time t8 coincides with time t9).

以上の同期処理によって、ロボット制御装置３−１及び３−２の制御周期Ｐ２及びＰ３は、ロボット制御装置２の制御周期Ｐ１と同期するように（あるいは同期ずれが少なくなるように）制御周期毎に修正される。
上述した制御周期Ｐ１に対する制御周期Ｐ２または制御周期Ｐ３の同期の修正が必要か否かを、予め閾値を制御部３１に設定しておいても良い。この場合、制御部３１は、この閾値と、同期ずれの時間Ｔ１（あるいは時間Ｔ４）とを比較し、同期ずれが閾値を超えていることを検出すると、制御周期Ｐ１に対する制御周期Ｐ２または制御周期Ｐ３の同期の修正を行う。 Through the above-described synchronization processing, the control cycles P2 and P3 of the robot control devices 3-1 and 3-2 are synchronized with the control cycle P1 of the robot control device 2 (or the synchronization deviation is reduced) for each control cycle. To be corrected.
A threshold value may be set in the control unit 31 in advance as to whether or not the correction of the synchronization of the control cycle P2 or the control cycle P3 with respect to the control cycle P1 described above is necessary. In this case, the control unit 31 compares this threshold value with the synchronization deviation time T1 (or time T4), and detects that the synchronization deviation exceeds the threshold value, the control period P2 or the control period for the control period P1. Correct the synchronization of P3.

以上のように、本実施形態では、マスタ側のロボット制御装置２において当該装置の制御周期の所定のタイミングで同期信号を生成、出力させるとともに、スレーブ側のロボット制御装置３−１及び３−２において当該装置の各制御周期の所定のタイミングで保持信号を生成、出力させ、タイミング検出部３２によって同期信号と保持信号を検出し、それに基づいて、スレーブ側のロボット制御装置３−１及び３−２の各制御周期の長さ（あるいは開始タイミング）を修正するようにしている。これによれば、制御周期レベルでの同期によって、従来よりも高精度の協調動作を実現することができる。また、制御周期の修正処理は、スレーブ側のロボット制御装置３−１及び３−２で行うだけでよく、マスタ側のロボット制御装置２は、同期信号を生成、出力する処理を行うだけでよい。 As described above, in the present embodiment, the master-side robot control device 2 generates and outputs a synchronization signal at a predetermined timing of the control cycle of the device, and the slave-side robot control devices 3-1 and 3-2. And generating a holding signal at a predetermined timing of each control cycle of the apparatus, and detecting the synchronization signal and the holding signal by the timing detection unit 32, and based on the detection, the slave-side robot control devices 3-1 and 3- The length (or start timing) of each control cycle of 2 is corrected. According to this, it is possible to realize a coordinated operation with higher accuracy than before by synchronization at the control cycle level. Further, the correction processing of the control cycle only needs to be performed by the slave robot control devices 3-1 and 3-2, and the master robot control device 2 only needs to generate and output a synchronization signal. .

なお、本発明の実施の形態は、上記のものに限定されず、ロボット制御装置の台数は、マスタ側とスレーブ側各１台の合計２台のロボット制御装置によってシステムを構成するようにしたり、あるいは３台以上のスレーブ側のロボット制御装置を用いたシステムとしたりすることが可能である。また、同期信号等の制御信号は、電気信号以外の、光信号等の信号を使用したり、有線のほか、無線で信号を伝送したりすることが可能である。 The embodiment of the present invention is not limited to the above, and the number of robot control devices may be configured by a total of two robot control devices, one on each of the master side and the slave side, Alternatively, a system using three or more slave robot controllers on the slave side can be used. In addition, as a control signal such as a synchronization signal, a signal such as an optical signal other than an electrical signal can be used, or a signal can be transmitted wirelessly in addition to a wired signal.

１上位制御装置
２ロボット制御装置（マスタロボット制御装置）
３−１、３−２ロボット制御装置（スレーブロボット制御装置）
４−１、４−２、４−３ロボット
２１、３１制御部
３２タイミング検出部
３２１カウンター制御部
３２２フリーランニングカウンター
３２３同期信号入力タイミングカウント値記憶部
３２４保持信号入力タイミングカウント値記憶部
３２５クロック信号発生部 1 Host controller 2 Robot controller (master robot controller)
3-1, 3-2 Robot controller (slave robot controller)
4-1, 4-2, 4-3 Robot 21, 31 Control unit 32 Timing detection unit 321 Counter control unit 322 Free running counter 323 Synchronization signal input timing count value storage unit 324 Holding signal input timing count value storage unit 325 Clock signal Generator

Claims

A robot control device in a control system using a plurality of robots and a plurality of robot control devices for controlling each robot, and operating the plurality of robots in a synchronized manner in synchronization with a predetermined control cycle set for each robot control device Because
Timing detection for detecting an input timing of a synchronization signal generated at a predetermined timing in the control cycle of the other robot control device and an input timing of a holding signal generated by the own robot control device in another robot control device And
The holding signal is generated at a predetermined timing in the control cycle of the robot control apparatus and output to the timing detection unit, and the input timing of the synchronization signal and the input timing of the holding signal after a predetermined period has elapsed from the output. And a control unit that reads information representing the above from the timing detection unit and changes the control cycle of the robot control device based on a timing difference between the input timings.

The timing detector
A counter for counting clock signals having a cycle shorter than the control cycle;
A synchronization signal input timing count value storage unit that stores a count value of the counter at a timing when the synchronization signal is input;
The robot control device according to claim 1, further comprising: a holding signal input timing count value storage unit that stores a count value of the counter at a timing when the holding signal is input.

A control system that uses a plurality of robots and a plurality of robot control devices that control each robot, and operates the plurality of robots in a synchronized manner in synchronization with a predetermined control cycle set for each robot control device,
A master robot controller having a controller that generates a synchronization signal at a predetermined timing in the control cycle of the robot controller and outputs the synchronization signal to the slave robot controller;
A timing detector for detecting the input timing of the synchronization signal and the input timing of the holding signal generated by the robot controller;
The holding signal is generated at a predetermined timing in the control cycle of the robot control apparatus and output to the timing detection unit, and the input timing of the synchronization signal and the input timing of the holding signal after a predetermined period has elapsed from the output. A robot control unit, comprising: a slave robot control device that includes: a control unit that reads information representing the control unit from the timing detection unit and changes the control cycle of the robot control device based on a timing difference between the input timings. system.

A robot control method that uses a plurality of robots and a plurality of robot control devices that control each robot, and causes the plurality of robots to perform a cooperative operation in synchronization with a predetermined control cycle set for each robot control device. ,
An input timing of the synchronization signal generated at a predetermined timing in the control cycle of the other robot control device by the timing detection unit, and an input timing of the holding signal generated by the own robot control device Detect
The holding signal is generated at a predetermined timing in the control cycle of the robot control apparatus and output to the timing detection unit, and the input timing of the synchronization signal and the input timing of the holding signal after a predetermined period has elapsed from the output. The robot control method is characterized in that the control cycle in the robot controller is changed based on the timing difference between the input timings.