JP2015123538A

JP2015123538A - 無線加速度センサを有するロボットシステム

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Publication number: JP2015123538A
Application number: JP2013269774A
Authority: JP
Inventors: 精吾高橋; Seigo Takahashi; 岳久世良; Takehisa Sera
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: CN104742126A; JP5815664B2; DE102014019409B4; DE102014019409A1; US20150183114A1; CN104742126B; US9283682B2

Abstract

【課題】無線加速度センサからロボット制御装置への加速度データ送信を効率的に行うことができるロボットシステムの提供。
【解決手段】無線加速度センサ１２は、ロボットの加速度データの時系列を示す番号を該加速度データに付加する時系列番号付加部２６と、複数回の周期分の加速度データを含むデータセットを作成するデータセット生成部３０と、該データセットをロボット制御装置２０に無線で送信する第１無線通信部３２とを有する。ロボット制御装置２０は、第２無線通信部５２が受信したデータセットに含まれる加速度データに付加された時系列番号を確認することにより、加速度データの時系列が正常に受信できたか否かを判定する加速度データ判定部５４と、加速度データの時系列に基づいてロボットの制振制御を行う制振制御部５８とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線式加速度センサを有するロボットを備えたロボットシステムに関する。

ロボットの高速動作では、通常のフィードバック制御を行っても、ロボットアーム等の可動部において軌跡誤差や位置振動成分が発生することがある。この軌跡誤差や位置振動成分の抑制のため、例えば特許文献１には、ロボットアームの先端に加速度センサを取り付けて、ロボットの軌跡・振動誤差を計測し、学習制御を行う技術が記載されている。

加速度センサは、ロボットアームの先端部に一時的に取り付けられ、学習制御の終了後、実稼動時には取り外されることが多い。従って、加速度センサとしては着脱性に優れたものが求められ、特に有線ケーブルの取り回しの煩雑さから、無線を用いてロボット制御装置と通信できるものが望ましい。

一方、特許文献２には、複数の無線端末とホストとを有する無線通信システムが開示されており、ここでは、省電力効果の高い無線通信を実現するために、周期的にセンサを起動して得られた計測情報を記憶し、記憶された複数回分の計測情報をまとめてホストに送信する旨が記載されている。

特開２０１１−１６７８１７号公報特開２０１１−０９０５００号公報

ロボットの学習制振制御を行うためには、ロボット動作プログラムの実行期間における加速度データの時系列が必要である。しかし、該加速度データを無線通信で加速度センサからロボット制御装置に送信する際に、何らかの不具合によって一部の加速度データ破損又は受信されなかったときは、時系列が不正となり、正しい学習制御が行われない可能性がある。

また、無線でデータを送る際には、各国の無線通信規格に則る必要があり、例えば、１回の無線出力に要する時間、無線出力後の休止時間、１時間当たりの送信時間の総和等には法規上の制限がある。また、無線でのデータ送信の際には、センサが計測した情報に関するセンサデータに加え、アドレスやＣＲＣ等のヘッダ・フッタデータを送信する必要がある。このため、周期的なデータをデータ取得のたびにロボット制御装置へ無線送信しようとした場合、無線通信規格を満たせない場合もある。

特許文献２に記載の技術は、主に省電力効果を実現するためのものであって、ロボットの加速度データのようにデータが取得できない場合の対策については考慮されていない。また、無線規格の制限を満たすためのアプローチについての言及もない。

そこで本発明は、無線加速度センサからロボット制御装置への加速度データ送信を効率的に行うことができるロボットシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願第１の発明は、無線式の加速度センサが取り付けられた可動部を備えたロボットと、前記ロボットを制御するロボット制御装置とを有するロボットシステムであって、前記加速度センサは、周期的に計測を行うためのタイマと、前記タイマが計測した周期毎に前記ロボットの前記可動部の加速度を計測する加速度計測器と、前記加速度計測器が計測した加速度データの時系列を示す識別情報を該加速度データに付加する識別情報付加部と、前記識別情報が付加された加速度データを記憶する計測情報記憶部と、前記計測情報記憶部に記憶された加速度データのうち、複数回の周期分の加速度データを含むデータセットを作成するデータセット生成部と、前記データセットを前記ロボット制御装置に無線で送信する第１無線通信部と、を有し、前記ロボット制御装置は、所定の動作プログラムに従い前記ロボットを動作させるロボット制御部と、前記加速度センサの前記第１無線通信部と無線通信を行い、前記加速度センサから前記データセットを受信する第２無線通信部と、前記データセットに含まれる加速度データに付加された識別情報を確認することにより、加速度データの時系列が正常に受信できたか否かを判定する加速度データ判定部と、前記動作プログラムに基づく前記ロボットの動作中に、前記加速度データの時系列に基づいて前記ロボットの制振制御を行う制振制御部と、を有することを特徴とする、ロボットシステムを提供する。

第２の発明は、第１の発明において、前記データセットはＮ周期分の加速度データを含み、Ｎは２以上の整数であるとともに、前記ロボットシステムの使用環境に適用される無線通信規格に定められた通信時間の制限、休止時間の制限、及び１時間あたりの送信時間総和の制限を満たすように予め算出されることを特徴とする、ロボットシステムを提供する。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記ロボット制御装置は、前記加速度センサから受信した加速度データに付加された識別情報を確認し、該識別情報に欠落があった場合には、欠落した識別情報に対応する加速度データの再送要求を前記加速度センサに対して行うか、又は、欠落した識別情報に対応する加速度データを、該欠落した識別情報に対応する加速度データの前後の加速度データを用いた補間により求めることを特徴とする、ロボットシステムを提供する。

第４の発明は、第１又は第２の発明において、前記加速度センサは、同一の加速度データを複数回の無線で送信し、前記ロボット制御装置は、前記加速度センサから受信した加速度データに付加された識別情報が、前回受信した加速度データに付加された識別情報と同一である場合には、同一の識別情報を有する加速度データのうちの１つを除き他は破棄することを特徴とする、ロボットシステムを提供する。

本発明に係るロボットシステムでは、サンプリングした加速度データの時系列を示す識別情報をデータに付加して複数回分の加速度データをまとめて通信することで、データ送信時間を短縮して所望の学習制御を行うことができる。さらに、サンプリングした加速度データの時系列を示す識別情報をデータに付加し、ロボット制御装置がその識別情報を確認することにより、加速度データの時系列が正常に受信できたかを判定することができる。このように本発明によれば、無線式加速度センサの欠点（通信不良によるデータ欠損）を補いつつ、その長所（有線ケーブルが不要、等）を最大限に生かすことができる。

本発明の好適な実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す図である。図１のロボットシステムに含まれるロボット制御装置及び無線加速度センサの機能ブロック図である。データセットの一具体例を示す図である。パケット化された無線データのフォーマットの一例を示す図である。本発明に係るロボットシステムにおける、無線通信によるデータの送受信の例を説明する図である。本発明に係るロボットシステムにおける、無線通信によるデータの送受信の例を説明する図である。本発明に係るロボットシステムにおける、無線通信によるデータの送受信の例を説明する図である。本発明に係るロボットシステムにおける、無線通信によるデータの送受信の例を説明する図である。

図１は、本発明の好適な実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す図である。ロボットシステム１０は、無線式の加速度センサ１２が搭載された可動部（ここではロボットアーム）１４を有するロボット１６と、ロボット１６にケーブル１８等を介して接続されるとともに、ロボット１６を制御するロボット制御装置２０とを有する。ロボット１６は、例えば６軸の多関節ロボットであり、ロボット制御装置２０からの指令に基づき、所定のロボット動作プログラムに従って動作するように構成されている。アーム１４の先端に（好ましくは着脱可能に）取り付けられた無線加速度センサ１２は、ロボット１６動作時のアーム１４の代表点の加速度データを検出するように構成されており、該加速度データは、後述するように無線通信によってロボット制御装置２０に送られる。ロボット制御装置２０は、無線加速度センサ１２からの加速度データの時系列に基づいて、ロボット１６の学習制振制御を行う。

図２は、ロボットシステム１０に含まれるロボット制御装置２０及び無線加速度センサ１２の機能ブロック図である。加速度センサ１２は、周期的に計測を行うためのタイマ２２と、タイマ２２が計測した周期毎にロボット１６のアーム１４の加速度を計測する加速度計測器２４と、加速度計測器２４が計測した加速度データの時系列を示す識別情報（例えば、後述する時系列番号）を該加速度データに付加する識別情報付加部（時系列番号付加部）２６と、識別情報が付加された加速度データを記憶する計測情報記憶部２８と、計測情報記憶部２８に記憶された加速度データのうち、複数回の周期分の加速度データを含むデータセットを作成するデータセット生成部３０と、該データセットをロボット制御装置２０に無線で送信する第１無線通信部３２と、を有する。なお、無線加速度センサ１２が備えるタイマ２２、計測情報記憶部２８、時系列番号付加部２６及びデータセット生成部３０としては、例えば、汎用のマイコン内に備えられている内部タイマ、メモリ及びプログラムを用いることができる。

以下、加速度センサ１２の各部の機能について説明する。加速度計測器２４は、タイマ２２により予め定めた時間間隔（周期）で起動され、アーム１４について少なくとも１軸、好ましくは互いに直交する３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）の加速度を検出することができ、各周期にて検出した加速度データを出力する。

時系列番号付加部２６は、加速度計測器２４が計測した加速度データに対して、該加速度データの時系列を示す識別情報として、時系列を示す番号（時系列番号）を加速度データに付加する。時系列番号が付加された加速度データは、計測情報記憶部２８に記憶される。なお識別情報としては、１、２、３、... 等の単調増加する番号の他、時系列を表現しうる記号、例えばアルファベットを使用してもよい。また、時系列に対応する番号は、制御装置２０側で受信したデータに抜けや破損等が生じた場合に、いずれの周期のデータが正常に得られなかったかを判定するために使用されるものなので、複数回の無線通信後に番号が所定の最大値に達する場合であれば、次の値を０や１等の初期値に戻して再度インクリメントしてもよい。

データセット生成部３０は、各周期の加速度データを１単位とした場合の、予め定めた複数回分の加速度データ（図５〜図８を用いて説明する例では４周期分）が計測情報記憶部２８に保存されたことを確認した後、該複数回分の加速度データをまとめてデータセットとして生成し、該データセットを第１無線通信部３２に出力する。図３は、データセットの具体例を示しており、同図に示すデータセット３４は、Ｎ周期分の加速度データを含み、さらに各周期の加速度データ（１周期分のサンプリングデータ３６）は、時系列番号（Ｍ〜Ｍ＋Ｎ）と、各時系列番号に対応する加速度データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）とを含む。つまり図３の例では、Ｎ周期分の加速度データが、加速度センサ１２からロボット制御装置２０に１回の無線通信で送信されるデータセットとして構成されている。

第１無線通信部３２としては、例えば、特定小電力の規格に適合し、無線の通信プロトコルを備えた無線モジュールを使用することができる。より詳細には、該無線モジュールは、無線通信の信号を変調復調する送受信回路と、通信のアプリケーション層よりも下層のプロトコルを扱う制御回路と、送受信したデータをバッファするメモリとを有しており、有線接続される外部のマイコン等と、シリアル通信等によってデータの送受信を行うことができる。また、無線接続先のＩＤ等を予め設定することにより、シリアル通信でデータを書き込むだけで、自動でアドレス等の付加データを追加し、データをパケット化して、送信先の無線モジュール（ここでは後述するロボット制御装置２０の第２無線通信部）と無線通信を行い、データを送信先に送ることもできる。

図４は、上記パケット化された無線データ４０のフォーマットの一例を示す図である。パケット化された無線データ４０は、データ本体に先立って送信される所定のプリアンブル４２及び同期ワード４４と、送信先のアドレス等を含むヘッダデータ４６と、上述のデータセット３４のような、時系列番号が付された複数周期分の加速度データを含むデータセットと、巡回冗長符号（ＣＲＣ）等のフッタデータ４８とを含むことができる。

図２に示すように、ロボット制御装置２０は、所定の動作プログラムに従いロボット１６を動作させるロボット制御部５０と、加速度センサ１２の第１無線通信部３２と無線通信を行い、複数周期分の加速度データを含むデータセット（例えば図３のデータセット３４）を加速度センサ１２から受信する第２無線通信部５２と、該データセットに含まれる加速度データに付加された識別情報（時系列番号）を確認することにより、加速度データの時系列が正常に受信できたか否かを判定する加速度データ判定部５４と、加速度データの時系列を記憶する加速度データ記憶部５６と、上記動作プログラムに基づくロボット１６の動作中に、加速度データの時系列に基づいてロボット１６の制振制御を行う制振制御部５８と、を有する。

次に、ロボット制御装置２０の各部の機能について説明する。第２無線通信部５２は、加速度センサ１２の第１無線通信部３２と協働して無線モジュールを構成し、第１無線通信部３２から送信される加速度データ（データセット）を信号として受信するように構成されている。加速度データ判定部５４は、受信された加速度データの識別情報（時系列を示す番号）の値が所定の配列（例えば１、２、３、... 等の単調増加）となっていることを確認し、確認した加速度データを加速度データ記憶部５６に記憶する。時系列番号に抜け等の欠陥がある場合には、加速度データが正常に受信できなかったと判定し、ロボット制御装置２０から加速度センサに対し、該欠陥に対応する時系列番号に係る加速度データの再送要求（再送すべき番号を記述したパケット）が送られる（後述する図６参照）。或いは、番号に欠落等がある場合に、ロボット制御装置２０は、欠落している番号の前後の番号の加速度データの平均化、又は多項式補間等を行って、データの補間を行ってもよい。

これに関し、図２に示すように、加速度センサ１２は再送要求処理部６０を有してもよく、再送要求処理部６０は、ロボット制御装置２０から加速度データの再送要求があった場合に、ロボット制御装置２０から要求された番号に対応する加速度データを、計測情報記憶部２８に記憶されたデータから抽出し、第１無線通信部３２に出力する。また加速度センサ１２の計測情報記憶部２８は、少なくとも、上記データセットに含まれる（つまり１回の無線通信で送信される）複数回分の加速度データを保存できる容量を有する必要があるが、ロボット制御装置２０からの再送要求に適切に応じるためには、数回分の無線通信で送信した加速度データも保存しておく必要があるため、最低限の容量に対して、その数倍の容量を有することが好ましい。

制振制御部５８は、ロボット１６の動作指令値、ロボット１６のパルスエンコーダ（図示せず）の出力値、及び加速度センサ１２の出力値の情報から、ロボット１６の振動を抑えるように動作指令値を補正するための補正動作指令値を求める。ロボット制御部５０は、この補正動作指令値を用いて再度、ロボット動作プログラムを実行する。このようなロボット動作プログラムの実行と補正動作指令値の更新を繰り返す学習制振制御により、振動が抑制されたロボット制御が可能となる。

ロボットの動作指令値の時系列と、それに対応するロボット１６のパルスエンコーダ（図示せず）の出力値の時系列は、ロボット制御部５０のメモリ（図示せず）に記憶させてもよい。一方、ロボット動作プログラムの実行期間における加速度センサ１２の出力値の時系列は、第１及び第２無線通信部を通じて、加速度データ記憶部５６に記憶される。

一般に、無線通信により加速度データをロボット制御装置に送信する際、サンプリングの度に（周期毎に）無線通信を行うと、データ送信時間が増加することにより所望の学習制御ができない場合があるが、本発明ではサンプリングした加速度データの時系列を示す識別情報をデータに付加して複数周期分の加速度データをまとめて通信することで、データ送信時間を低減することができる。さらに、サンプリングした加速度データの時系列を示す識別情報をデータに付加し、ロボット制御装置がその識別情報を確認することで、加速度データの時系列が正常に受信できたかを判定することができる。

次に図３に関連し、無線通信の規格上、送信時間等に制約がある場合に、１つのデータセットに何周期分の加速度データを含めるべきか（すなわち最適なサンプリング数Ｎ）について、以下の値を用いつつ説明する。なお「L-data」は、１周期分の加速度データのビット数（例えば図３の参照符号３６）に相当し、また「L-head」は、パケットデータのうち加速度データ以外の要素（図４の例ではプリアンブル４２、同期ワード４４、ヘッダデータ４６及びフッタデータ４８）のビット数の合計値に相当する。
加速度データサンプリング周期： T [s]
１周期分のサンプリングデータのビット数（時系列番号含む）： L_data
１つのデータセットに含まれるサンプル数： N
１回の無線通信における加速度データ以外の付加ビット数： L_head
無線のデータ転送レート： W [bps]

上記の値を用いると、無線通信に関する以下のファクターを求めることができる。
無線の通信周期： N×T [s]
１回の無線通信時間： (N×L_data＋L_head)／W [s]
無線の休止時間： N×T−(N×L_data＋L_head)／W [s]
１時間当たりの送信時間の総和： (N×L_data＋L_head)／(W×(N×T))×3600 [s]

多くの場合、無線通信には規格で定められた制限があり、例えば特定小電力無線局に関する『920MHz帯テレメータ用、テレコントロール用及びデータ伝送用無線設備標準規格 (ARIB STD-T108)』では、空中電力が20 [mW]以下、中心周波数が922.4 [MHz]以上928.0 [MHz]以下、同時使用チャンネルが１の場合において、以下のような制限がある。
送信時間制限： 6 [ms] 超え 200 [ms] 以下
休止時間： 2 [ms] 以上
１時間当たりの送信時間の総和： 360 [s] 以下

上記規格を満たす条件としては、例えば以下のような設定値が挙げられる。
加速度データサンプリング周期： T ＝ 0.01 [s]
１周期分のサンプリングデータのビット数（時系列番号含む）： L_data ＝ 40
１つのデータセットに含まれるサンプル数： N ＝ 20
１回の無線通信における加速度データ以外の付加ビット数： L_head ＝ 300
無線のデータ転送レート： W ＝ 100,000 [bps]

上記の設定値を用いて上記ファクターを計算すると、以下のようになる。
無線の通信周期： 0.2 [s]
１回の無線通信時間： 0.011 [s]
無線の休止時間： 0.189 [s]
１時間あたりの送信時間の総和： 198 [s]

上記計算結果からわかるように、上記条件は、以下に示すように規格の制限を満たしている。
送信時間の制限（6 [ms] 超え 200 [ms] 以下）に対して、0.011 [s]（＝ 11 [ms]）
休止時間の制限（2 [ms] 以上）に対して、0.189 [s]（＝ 189 [ms]）
１時間あたりの送信時間総和の制限（360 [s] 以下）に対して、198 [s]

このように、適切なサンプリング数（Ｎ値）を算出・選択することにより、ロボットシステムが使用される環境に適用される無線通信規格に準拠（送信時間等の制約を満足）しつつ、無線送信を行うことができる。なお、一度に送信するサンプリング数は大きいほど無線送信の効率は高まるが、一方でデータを格納するためにより大きな容量の（又は多数の）メモリが必要になる。また第１及び第２無線通信部として使用する無線モジュールの仕様によって、１回の無線送信で送ることができるデータ量には上限があるため、一度に送信するサンプル数を無制限に大きくすることはできない。本発明では、そのような事情も考慮して適切なサンプリング数を決定することができる。

また、第１及び第２無線通信部間の通信が実際に所定の無線規格に適合するか否かは、他の無線通信の影響を受けることがある。例えば、他のシステムによる無線通信によって、加速度センサの無線通信に待ち時間が発生すると、実際の無線の通信周期が上記の計算値とは異なることがある。その結果、例えば１時間あたりの送信時間の総和が規格の制限を超える可能性がある場合には、第１及び第２無線通信部が自動的にデータの送信を停止する等の措置を採り、規格に準拠した無線送信を行うことができる。

次に、図５〜図８を参照して、本発明に係るロボットシステムにおける、無線通信によるデータの送受信の例を説明する。先ず、無線通信前の事前のセットアップとして、予めロボット制御装置２０と無線加速度センサ１２との通信が１対１の通信になるように、ＩＤ、アドレス番号、ネットワーク識別番号等の設定を行っておく。なお図５〜図８における「ＣＳ」はキャリアセンスを意味する。

図５に示すように、ロボット制御装置２０は、他の無線局によって無線のチャンネルが使われていないことを確認した上で、無線加速度センサ１２に対して、加速度データの周期的な無線通信の開始を示す信号を送信するとともに、ロボット動作プログラムの実行を開始する（図５のＡ部）。これにより、ロボット指令位置と加速度データのサンプリング周期との同期が行われる。なお、ロボット動作プログラムの実行期間において、加速度センサ１２のタイマ２２の周期とロボット制御装置２０が有する内部タイマ（図示せず）の周期との誤差は、タイマの１周期よりも十分小さいものとする。

無線通信開始の信号を受信した加速度センサ１２は、タイマ２２が計測した周期毎に測定した加速度データが所定回数分だけ保存されたら、それを含むデータセットをロボット制御装置２０に無線出力する（図５のＢ部）。図５の例では、４回分（４周期分）の加速度のサンプリングデータが、１つのデータセットとしてまとめて送信される。なお無線出力の前にはキャリアセンスが行われ、他の無線局によるチャンネルの使用が検出された場合には、他の無線局による無線が終わってから所定のランダム時間だけ経過した後に送信が行われる（図５のＣ部）。

図６は、データの送受信が正常に行われなかった例を示す。加速度センサ１２は、周期的に無線送信を続けるが、電波干渉等によって、ロボット制御装置１２においてデータが正常に受信されない場合がある（図６のＤ部）。このようにデータ受信が不能の場合に、無線モジュールの通信プロトコルにリトライ処理が予め用意されている場合には、無線モジュール間のプロトコルにより自動的に再送（リトライ）要求がなされる。またそのような機能がない場合でも、加速度データ判定部５４において加速度データに付加された時系列番号の欠落を確認することで、ロボット制御装置２０がその欠落した番号のリトライ要求を行うことができる（図６のＥ部）。

一方、加速度センサ１２では、リトライ要求を受けた番号（図示例では時系列番号13〜16）に対応する加速度データが計測情報記憶部２８から読み出され、第１無線送信部３２から再度送信される。この際、新規に計測した加速度データが、既に計測情報記憶部２８に保存されている場合は、リトライ要求の対象となっている加速度データに、新規の加速度データ（図示例では25〜28）を加えたデータセットを無線送信してもよい（図６のＦ部）。このような再送要求に関する処理により、無線の通信不良が発生した場合でも、加速度データの時系列を取得することが可能となる。

図７は、無線通信終了前のデータの流れを示す。ロボット制御装置２０は、ロボット動作プログラムの実行完了後、無線加速度センサ１２に対して、加速度データの周期的な無線通信の終了を示す信号を送信する（図７のＧ部）。無線通信終了の信号を受信した加速度センサ１２は、計測情報記憶部２８に保存された未送信の加速度データ（図示例では105〜108）があればそれを無線出力した後、無線通信を停止する（図５のＨ部）。

図８は、加速度センサ１２から同一の加速度データを複数回（図示例では２回）無線出力する例を示す。加速度センサ１２は、無線通信により加速度データを出力した後、所定の休止時間の経過後に再度、同一の加速度データ（図示例では201〜204）を無線出力する（図８のＩ部）。ロボット制御装置２０の加速度データ判定部５４は、受信したデータの時系列番号を確認し、前回の無線通信で受信した時系列番号と同一の場合には、既に同一の加速度データが正常に受信されていると判断して、重複したデータのいずれかを破棄する。なお図８の例では後者のデータを破棄しているが、前者のデータを破棄してもよい。また同一の加速度データを３回以上無線通信してもよいが、その場合は正常に受信された加速度データのうちのいずれか１つを残し、他の加速度データは破棄される。

一方、電波干渉等によりデータが正常に受信できなかったり、受信したデータが破損したりしていた場合（図８のＪ部）、無線通信の際に加速度データに付加されるＣＲＣ等をチェックすることによって、そのデータは全て破棄される。この場合は、再度無線出力された同一の加速度データ（図８のＫ部）が、正常な加速度データとして認識・記憶されることになる。このように、無線通信不良の有無に関わらず同一データを複数回（好ましくは連続で）無線通信することにより、図６を参照して説明したような再送要求を行わなくとも、無線の通信不良によるデータ損失の可能性を大幅に減らすことが可能となる。

１０ロボットシステム
１２無線加速度センサ
１４アーム
１６ロボット
２０ロボット制御装置
２２タイマ
２４加速度計測器
２６時系列番号付加部
２８計測情報記憶部
３０データセット生成部
３２第１無線通信部
３４データセット
４０パケットデータ
５０ロボット制御部
５２第２無線通信部
５４加速度データ判定部
５６加速度データ記憶部
５８制振制御部
６０再送要求処理部

Claims

無線式の加速度センサが取り付けられた可動部を備えたロボットと、前記ロボットを制御するロボット制御装置とを有するロボットシステムであって、
前記加速度センサは、
周期的に計測を行うためのタイマと、
前記タイマが計測した周期毎に前記ロボットの前記可動部の加速度を計測する加速度計測器と、
前記加速度計測器が計測した加速度データの時系列を示す識別情報を該加速度データに付加する識別情報付加部と、
前記識別情報が付加された加速度データを記憶する計測情報記憶部と、
前記計測情報記憶部に記憶された加速度データのうち、複数回の周期分の加速度データを含むデータセットを作成するデータセット生成部と、
前記データセットを前記ロボット制御装置に無線で送信する第１無線通信部と、を有し、
前記ロボット制御装置は、
所定の動作プログラムに従い前記ロボットを動作させるロボット制御部と、
前記加速度センサの前記第１無線通信部と無線通信を行い、前記加速度センサから前記データセットを受信する第２無線通信部と、
前記データセットに含まれる加速度データに付加された識別情報を確認することにより、加速度データの時系列が正常に受信できたか否かを判定する加速度データ判定部と、
前記動作プログラムに基づく前記ロボットの動作中に、前記加速度データの時系列に基づいて前記ロボットの制振制御を行う制振制御部と、を有することを特徴とする、ロボットシステム。
前記データセットはＮ周期分の加速度データを含み、Ｎは２以上の整数であるとともに、前記ロボットシステムの使用環境に適用される無線通信規格に定められた通信時間の制限、休止時間の制限、及び１時間あたりの送信時間総和の制限を満たすように予め算出されることを特徴とする、請求項１に記載のロボットシステム。
前記ロボット制御装置は、前記加速度センサから受信した加速度データに付加された識別情報を確認し、該識別情報に欠落があった場合には、欠落した識別情報に対応する加速度データの再送要求を前記加速度センサに対して行うか、又は、欠落した識別情報に対応する加速度データを、該欠落した識別情報に対応する加速度データの前後の加速度データを用いた補間により求めることを特徴とする、請求項１又は２に記載のロボットシステム。
前記加速度センサは、同一の加速度データを複数回の無線で送信し、前記ロボット制御装置は、前記加速度センサから受信した加速度データに付加された識別情報が、前回受信した加速度データに付加された識別情報と同一である場合には、同一の識別情報を有する加速度データのうちの１つを除き他は破棄することを特徴とする、請求項１又は２に記載のロボットシステム。