JP2020044625A - 非常停止スイッチ、及びロボットシステム - Google Patents

Abstract

【課題】スマートフォンやタブレット装置等の携帯端末をロボットの操作装置として使用する場合にその携帯端末に非常停止スイッチが確実に装着されているようにする。【解決手段】非常停止スイッチは、ロボットの駆動を制御するロボットコントローラに有線接続されユーザの操作を受けてロボットコントローラの制御を非常停止状態に切り替えるスイッチ本体部と、ユーザの操作を受け付ける携帯端末に対してスイッチ本体部を着脱可能に取り付ける取付部と、取付部を携帯端末に取り付けた場合に携帯端末が備えるカメラのレンズに対向する位置に設けられ、スイッチ本体部を識別する識別コードをカメラで撮影可能な態様で表示する識別コード部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、非常停止スイッチ、及びロボットシステムに関する。

ＩＳＯ１０２１８等のロボットの安全規格によれば、ロボットの教示操作を行うための操作装置には、手動で始動可能な非常停止スイッチを設ける必要がある旨が定められている。そのため、いわゆるティーチングペンダントと称される従来の操作装置には、教示操作に用いるスイッチ等とは別に、手動で始動可能な機械式の非常停止スイッチが設けられている。

一方、近年、従来のティーチングペンダントに代えて、操作装置としていわゆるスマートフォンやタブレット等の高機能携帯端末を用いることが行われている。このような携帯端末は、汎用品であってロボットの教示操作専用に設計されたものではないため、非常停止スイッチを備えていない。そのため、このような携帯端末をロボットの操作装置として使用するために、携帯端末に後から装着可能な非常停止スイッチが考えられている。そして、このような非常停止スイッチにおいては、安全性の面から、携帯端末をロボットの操作装置として使用するときに携帯端末に確実に装着されていることが重要である。

特開２０１８−７２８８２号公報

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、スマートフォンやタブレット装置等の携帯端末をロボットの操作装置として使用する場合にその携帯端末に確実に装着されているようにすることができる非常停止スイッチ、及びその非常停止スイッチを用いたロボットシステムを提供することにある。

（請求項１）
請求項１に記載の非常停止スイッチは、ロボットの駆動を制御するロボットコントローラに有線接続されユーザの操作を受けて前記ロボットコントローラの制御を非常停止状態に切り替えるスイッチ本体部と、ユーザの操作を受け付ける携帯端末に対して前記スイッチ本体部を着脱可能に取り付ける取付部と、前記取付部を前記携帯端末に取り付けた場合に前記携帯端末が備えるカメラのレンズに対向する位置に設けられ、前記スイッチ本体部を識別する識別コードを前記カメラで撮影可能な態様で表示する識別コード部と、を備える。

これによれば、ユーザは、取付部によって、非常停止スイッチのスイッチ本体部をスマートフォンやタブレット端末等の携帯端末に着脱可能に容易に取り付けることができる。そして、取付部を携帯端末に取り付けた場合、携帯端末が備えるカメラのレンズに対向する位置には、識別コード部が位置する。すなわち、携帯端末のカメラで撮影した画像内に識別コード部が含まれていないということは、非常停止スイッチが携帯端末に正しく装着されていないことを意味する。

一方、携帯端末のカメラで撮影した画像内に識別コード部が含まれているということは、非常停止スイッチが携帯端末に正しく装着されていることを意味する。そのため、携帯端末又はロボットコントローラは、例えばカメラの撮影を一定間隔で実行し、その撮影した画像内に識別コード部が含まれているか否かによって、非常停止スイッチが携帯端末に装着されているか否かを判断することができる。このように、本発明によれば、スマートフォンやタブレット装置等の携帯端末をロボットの操作装置として使用する場合に、その携帯端末に非常停止スイッチを確実に装着されているようにすることができる。

（請求項２）
請求項２に記載の非常停止スイッチにおいて、前記取付部は、前記取付部を前記携帯端末に取り付けた場合に前記レンズから離間する方向へ突出した突出部を有している。そして、前記識別コード部は、前記突出部の内側に面に設けられている。

これによれば、識別コード部が突出部の内側の面つまりカメラのレンズと対向する側の面に設けられていることから、非常停止スイッチを携帯端末に取り付けた場合において、カメラのレンズから識別コード部までの距離を確保し、その距離を一定に維持することができる。これにより、例えば識別コード部がカメラのレンズの焦点距離よりも接近し過ぎることを防ぎ、その結果、携帯端末のカメラによる識別コード部の撮影の精度を向上させることができる。

（請求項３）
請求項３に記載の非常停止スイッチは、外部の光を前記識別コード部へ導入可能な採光部を更に備える。これによれば、採光部から識別コード部へ外光が導入されることによって、カメラの撮影に必要な光を確保することができる。そのため、本構成によれば、フラッシュやライト等の光源が無くても撮影に必要な光量を確保し易くなり、その結果、携帯端末のカメラによる識別コード部の撮影の精度、つまり識別コード部に含まれる識別コードの認識精度を向上することができる。

（請求項４）
ここで、例えば一つの作業現場に複数台のロボットが存在する場合、ユーザは、各ロボットに対応させて複数の非常停止スイッチを準備することが考えられる。この場合、各ロボットコントローラは、それぞれ自己に実際に有線接続された非常停止スイッチの識別コードを予め登録しておくことで、他のロボットに対応したロボットコントローラに接続された非常停止スイッチとの混同を防止することができる。この場合、ロボットコントローラに対する識別コードの登録は、例えばユーザが入力デバイスを用いて手作業で行うことが考えられるが、この登録作業を手作業で行うのは煩雑である。

そこで、請求項４に記載の非常停止スイッチは、前記識別コードを記憶する識別コード記憶部を更に備えるとともに、前記ロボットコントローラに有線接続された場合に前記識別コード記憶部に記憶されている前記識別コードが前記ロボットコントローラに自動で送信される。これによれば、ユーザが非常停止スイッチをロボットコントローラに接続するだけで、非常停止スイッチの識別コードが自動でロボットコントローラに登録される。そのため、ユーザは、非常停止スイッチの識別コードの登録作業が不要となり、その結果、利便性の向上を図ることができる。

（請求項５）
請求項５に記載のロボットシステムは、ロボットの駆動を制御するロボットコントローラと、カメラを有し前記ロボットコントローラと無線通信可能な携帯端末と、前記ロボットコントローラに有線接続されユーザの操作を受けて前記ロボットコントローラの制御を非常停止状態に切り替えるスイッチ本体部と、前記携帯端末に対して前記スイッチ本体部を着脱可能に取り付ける取付部と、前記カメラのレンズに対向する位置に設けられ前記スイッチ本体部を識別する識別コードを前記カメラで撮影可能な態様で表示する識別コード部と、を有する非常停止スイッチと、を備える。

前記携帯端末は、当該携帯端末に前記非常停止スイッチが装着された場合に前記非常停止スイッチが備える前記識別コード部を前記カメラで撮影してその撮影した画像から前記識別コード部に含まれる識別コードを読み取る読取処理部と、前記読取処理部で読み取った前記識別コードを前記ロボットコントローラに送信する送信処理部と、を有する。前記ロボットコントローラは、前記ロボットコントローラに有線接続された前記非常停止スイッチの前記識別コードを前記カメラで前記識別コード部を撮影する方法とは異なる方法で取得する第１取得処理部と、前記携帯端末の前記送信処理部から送信された前記識別コードを取得する第２取得処理部と、前記第１取得処理部で取得した識別コードと前記第２取得処理部で取得した識別コードとが一致した場合に前記携帯端末からの操作に基づく前記ロボットの駆動を許可する許可判断処理部と、を有する。

これによれば、上述した非常停止スイッチを、スマートフォンやタブレット端末等の携帯端末に容易に適用させることができる。すなわち、携帯端末に非常停止スイッチを装着して操作装置として用いる場合、ロボットコントローラに実際に有線接続された非常停止スイッチと、携帯端末に実際に装着された非常停止スイッチとが同一のものであることを確認する必要がある。

例えばあるロボットコントローラに有線接続された非常停止スイッチが、そのロボットコントローラに対応した携帯端末とは異なる携帯端末に誤って装着されてしまった場合、ユーザは、非常停止スイッチを操作しても、目的とするロボットを非常停止させることができない。つまりこの場合、ユーザは、実質的に非常停止機能を有さない携帯端末を、操作装置として使用することになってしまうため、安全性に問題が生じる。そのため、携帯端末に非常停止スイッチを装着して操作装置として用いる場合、ロボットコントローラと、携帯端末と、非常停止スイッチとを相互に紐付けする必要がある。

これに対し、本構成によれば、ロボットコントローラにおいて、第１取得処理部は、ロボットコントローラに有線接続された又は有線接続される非常停止スイッチの識別コードを取得する。これにより、ロボットコントローラは、第１取得処理部で取得した識別コードにより、ロボットコントローラと非常停止スイッチとの紐付けを行うことができる。また、第２取得処理部は、携帯端末に実際に装着された非常停止スイッチの識別コードを取得する。これにより、ロボットコントローラは、第２取得処理部で取得した識別コードにより、携帯端末と非常停止スイッチとの紐付けを行うことができる。

そして、許可判断処理部は、第１取得処理部で取得した識別コードと第２取得処理部で取得した識別コードとが一致した場合、つまりロボットコントローラに有線接続された非常停止スイッチと、携帯端末に装着された非常停止スイッチとが同一のものであると確認された場合に、携帯端末からの操作に基づくロボットの駆動を許可する。

つまり、例えばあるロボットコントローラに有線接続された非常停止スイッチが、そのロボットコントローラに対応した携帯端末とは異なる携帯端末に誤って装着されてしまった場合には、携帯端末からの操作に基づくロボットの駆動は許可されない。このため、携帯端末に非常停止スイッチが装着されていなかったり、誤って他のロボットに対応した非常停止スイッチを装着してしまったりして、携帯端末が実質的に非常停止機能を有していない場合には、その携帯端末を操作装置として使用することができない。したがって、本構成によれば、スマートフォンやタブレット装置等の携帯端末をロボットの操作装置として使用するときにその携帯端末に確実に非常停止スイッチを装着されているようにすることができ、その結果、安全性を確保することができる。

（請求項６）
また、前記非常停止スイッチは、識別コードを記憶する識別コード記憶部を更に有している。そして、前記第１取得処理部は、前記非常停止スイッチが前記ロボットコントローラに有線接続された場合に前記識別コード記憶部に記憶されている前記識別コードを自動で取得する。これによれば、ユーザが非常停止スイッチをロボットコントローラに接続するだけで、第１取得処理部は、ロボットコントローラに有線接続された非常停止スイッチの識別コードを自動で取得する。そのため、ユーザは、非常停止スイッチの識別コードの登録作業を行う必要が無く、その結果、利便性の向上を図ることができる。

また、これによれば、非常停止スイッチと、ロボット及びロボットコントローラとの対応関係を予め設定する必要がなく、またこの対応関係を固定しておく必要がない。つまりユーザは、非常停止スイッチを、あるロボットコントローラから他のロボットコントローラに接続し直すことで、その非常停止スイッチを新たに接続したロボットコントローラに紐付けすることができる。したがって、これによれば、１つの非常停止スイッチを複数のロボット及びロボットコントローラに対応させることができるため、非常停止スイッチの流用性が増して、利便性の向上が図られる。

第１実施形態によるロボットシステムの概略構成の一例を示す図 第１実施形態による非常停止スイッチの一例を示す斜視図 第１実施形態による非常停止スイッチを携帯端末に装着した状態の一例を示す斜視図 第１実施形態による非常停止スイッチを携帯端末に装着した状態の一例を示す断面図 第１実施形態によるロボットシステムについて、ロボットコントローラで実行される制御内容の一例を示すフローチャート 第１実施形態によるロボットシステムについて、携帯端末で実行される制御内容の一例を示すフローチャート 第２実施形態によるロボットシステムの概略構成の一例を示す図

以下、複数の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

（第１実施形態）
以下では、第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
［ロボットシステムの構成の概要］
まず、図１に示すロボットシステム１の構成の概要について説明する。図１に示すロボットシステム１は、ロボット１０、ロボットコントローラ２０、携帯端末３０、及び非常停止スイッチ４０を備えている。ロボット１０は、例えば水平４軸型や垂直６軸型の多関節型ロボットなどである。なお、ロボット１０は、ユーザの教示操作を実行可能なロボットであれば、上述したものに限られない。

ロボットコントローラ２０は、携帯端末３０からの指令を受けて、又は予め記憶されたプログラムに基づいて、ロボット１０の駆動を制御する。ロボットコントローラ２０は、例えば接続ケーブルを介してロボット１０に接続されている。携帯端末３０は、例えばスマートフォンやタブレット装置などの高機能携帯端末であり、ロボット１０の教示操作以外にも用いることができる汎用品で構成することができる。

非常停止スイッチ４０は、汎用品である携帯端末３０をロボット１０の操作装置として用いるためものである。非常停止スイッチ４０は、ユーザの手動で始動可能な機械的スイッチであり、有線によってロボットコントローラ２０に接続されている。

［非常停止スイッチの構成］
次に、非常停止スイッチ４０の構成について説明する。
非常停止スイッチ４０は、図２〜図４にも示すように、スイッチ本体部４１と、取付部４２と、識別コード部４３と、を備えている。スイッチ本体部４１は、図１にも示すように、接続線４１１によってロボットコントローラ２０に有線接続されている。本実施形態の場合、ロボットコントローラ２０は、図１に示すようにコネクタ２０１を備えている。そして、スイッチ本体部４１の接続線４１１は、コネクタ２０１を介してロボットコントローラ２０に着脱可能に取り付けられている。

なお、コネクタ２０１は、スイッチ本体部４１側に設けられていても良い。また、スイッチ本体部４１は、必ずしもロボットコントローラ２０に着脱可能に構成されている必要はない。例えば接続線４１１は、スイッチ本体部４１及びロボットコントローラ２０に取り外し不可能に構成されていても良い。

スイッチ本体部４１は、例えば押しボタン式のスイッチであり、ユーザの押圧操作を受けてロボットコントローラ２０の制御を非常停止状態に切り替える機能を有する。本実施形態の場合、スイッチ本体部４１は、図１に示すようにＮＣ接点であり、常時は回路を閉じており、操作時つまり押圧操作を受けた際には回路を開く構成である。

ロボットコントローラ２０は、スイッチ本体部４１に対して安全状態を示す信号を常時出力し、その信号が戻って来ている場合には、非常停止スイッチ４０が操作されておらず安全な状態であると判断する。そして、ロボットコントローラ２０は、非常停止スイッチ４０が操作されておらず安全な状態であると判断しているときには、ロボット１０に対する駆動制御を行うことができる。一方、スイッチ本体部４１に対して出力した安全状態を示す信号を出力が戻って来ない場合、ロボットコントローラ２０は、非常停止スイッチ４０が操作されて回路が遮断されたと判断する。そして、ロボットコントローラ２０は、ロボット１０に対する制御を非常停止状態に切り替えて、ロボット１０を非常停止させるとともにロボット１０の駆動を禁止する。

取付部４２は、図３及び図４に示すように、携帯端末３０に対してスイッチ本体部４１を着脱可能に取り付ける機能を有している。本実施形態の場合、取付部４２は、２枚の板状の部材を含んでおり、携帯端末３０を両側面から挟持可能なクリップ形状に構成されている。また、取付部４２は、突出部４２１を一体に有している。突出部４２１は、図３及び図４に示すように、取付部４２を携帯端末３０に取り付けた場合に、携帯端末３０のレンズ３１１に対向する位置に設けられており、レンズ３１１から離間する方向へ例えば台形状に突出している。そして、突出部４２１は、取付部４２を携帯端末３０に取り付けた場合に、レンズ３１１を覆うように構成されている。

この場合、突出部４２１のうちレンズ３１１と対向する部分は平坦面となっている。そして、突出部４２１の突出量つまりレンズ３１１から突出部４２１の平坦面までの距離は、レンズ３１１の焦点距離以上に設定されている。また、突出部４２１の一部には、突出部４２１の内部と外部とを連通する開口部４２２が形成されている。この開口部４２２は、取付部４２の外部の光を突出部４２１の内側へ導入可能な採光部４２２として機能する。すなわち、取付部４２の外部の光は、採光部４２２を通って取付部４２の内部に導かれる。これにより、取付部４２内には、レンズ３１１を通して撮影するための十分な量の外光が導入される。

本実施形態の場合、採光部４２２は、取付部４２のうちレンズ３１１側の部材に設けられている。また、採光部４２２は、レンズ３１１の周囲にあって、レンズ３１１の撮影可能な範囲つまりレンズ３１１の視野の外側に位置している。そのため、採光部４２２は、光源からの光が直接レンズ３１１に当り難い構成となっている。なお、採光部４２２は、開口に限られず、例えば透明の樹脂やガラス等で構成しても良い。また、突出部４２１全体を透明の部材にすることで、突出部４２１全体を採光部としても良い。

また、取付部４２は、露出部４２３を有している。露出部４２３は、非常停止スイッチ４０を携帯端末３０に装着した場合においてレンズ３１１と重なる位置に設けられており、取付部４２のうちレンズ３１１側の一部を切り欠いて又は切り抜いて形成されている。非常停止スイッチ４０を携帯端末３０に装着した場合、レンズ３１１は、図３に示すように、露出部４２３から外部に露出する。これにより、カメラ３１は、取付部４２に邪魔されることなく、突出部４２１の内側に設けられた識別コード部４３を撮影することができる。

識別コード部４３は、スイッチ本体部４１を識別するための識別コードを、カメラ３１で撮影可能な態様、つまりカメラ３１の撮影によって携帯端末３０で認識可能なように表示したものである。識別コード部４３は、例えばバーコード等の１次元コードや、ＱＲコード（登録商標）のような２次元コード等であり、例えばシールを貼付したり直接印刷したりして取付部４２に表示されている。

識別コード部４３は、図４にも示すように、スイッチ本体部４１のうち突出部４２１の内側面つまりレンズ３１１と対向する平坦面部分に設けられている。つまり、識別コード部４３は、取付部４２を携帯端末３０に取り付けた場合に携帯端末３０のレンズ３１１に対向する位置に設けられている。識別コード部４３に含まれる識別コードは、例えば文字、数字、及び記号等に変換して表現可能なものであり、スイッチ本体部４１に固有つまり非常停止スイッチ４０に固有のものである。

なお、本実施形態において固有とは、必ずしも生産された非常停止スイッチの全てにわたって固有である必要はなく、例えば同じ作業現場で同時に複数の非常停止スイッチ４０を使用する場合において各非常停止スイッチ４０間で固有であれば良い。すなわち、本実施形態において固有とは、例えばある作業現場で複数の非常停止スイッチ４０が使用される場合において、各非常停止スイッチ４０の識別コードが重複してなければ良い。

［ロボットシステムの詳細］
次に、ロボットシステム１について更に詳細に説明する。
図１に示すように、ロボットシステム１を構成する携帯端末３０は、レンズ３１１及び撮像部３１２を有するカメラ３１の他、入力表示部３２、読取処理部３３、送信処理部３４、及び端末制御部３５を有している。入力表示部３２は、例えば液晶型のタッチパネルディスプレイなどであって、ユーザの入力操作を検出するとともに、ユーザに対して各種情報を表示する。入力表示部３２は、板状の携帯端末３０の一方側の面、又は両側の面に設けられている。

読取処理部３３は、携帯端末３０に非常停止スイッチ４０が装着された場合に、非常停止スイッチ４０が備える識別コード部４３をカメラ３１で撮像してその撮像した画像から識別コード部４３に含まれる識別コードを読み取る機能を有する。送信処理部３４は、読取処理部３３で読み取った識別コードを、携帯端末３０に内蔵する通信機器を用いてロボットコントローラ２０に無線通信により送信する機能を有する。

カメラ３１による撮影、読取処理部３３による読み取り処理、及び送信処理部３４による送信処理は、一定周期で繰り返して実行される。このとき、カメラ３１の撮像画像に識別コード部４３が含まれていなければ、読取処理部３３による識別コードの読み取りは失敗となる。この場合、送信処理部３４は、読み取りに失敗した旨の情報又は空の情報をロボットコントローラ２０に送信する。

端末制御部３５は、携帯端末３０全体の制御を司っている。端末制御部３５は、例えば図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリ等の記憶領域を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。カメラ３１及び入力表示部３２は、端末制御部３５に接続されており、端末制御部３５によって制御される。

また、端末制御部３５の図示しない記憶領域は、汎用品である携帯端末３０をロボットシステム１に適用させるためのロボットシステム用のプログラムを記憶している。そして、端末制御部３５は、図示しないＣＰＵにおいてロボットシステム用のプログラムを実行することにより、読取処理部３３及び送信処理部３４をソフトウェアによって仮想的に実現する。

ロボットコントローラ２０は、駆動回路部２１、停止判断処理部２２、第１取得処理部２３、第２取得処理部２４、許可判断処理部２５、及びシステム制御部２６を有している。駆動回路部２１は、携帯端末３０からの操作に基づき、又は予め記憶しているプログラムに基づき、ロボット１０の駆動を制御する機能を有する。

停止判断処理部２２は、スイッチ本体部４１に対して安全状態を示す信号を出力するとともに、スイッチ本体部４１から戻ってくる信号を監視する。そして、停止判断処理部２２は、スイッチ本体部４１から戻ってくる信号の有無によって、非常停止スイッチ４０の操作状態を判断し、ロボットコントローラ２０の制御状態を切り替える。すなわち、停止判断処理部２２は、スイッチ本体部４１から信号が戻って来ている場合には、非常停止スイッチ４０が操作されておらず安全な状態であると判断する。一方、停止判断処理部２２は、スイッチ本体部４１から信号が戻って来ない場合には、非常停止スイッチ４０が操作されて回路が遮断されたと判断する。そして、非常停止スイッチ４０が操作された場合、停止判断処理部２２は、ロボット１０に対する制御を非常停止状態に切り替えてロボット１０の非常停止させる。

第１取得処理部２３は、ロボットコントローラ２０に有線接続された非常停止スイッチ４０の識別コードを、カメラ３１で識別コード部４３を撮影する方法とは異なる方法で取得する機能を有する。カメラ３１で識別コード部４３を撮影する方法とは異なる方法で取得するとは、例えば次のような例がある。

すなわち、例えば非常停止スイッチ４０及び接続線４１１がロボットコントローラ２０に着脱不可に構成されている場合、ロボットコントローラ２０は、ロボットコントローラ２０に内蔵する図示しない記憶領域に、当該ロボットコントローラ２０に接続されている非常停止スイッチ４０の識別コードを予め登録しておく。そして、第１取得処理部２３は、その登録されている識別コードを取得することで、当該ロボットコントローラ２０に接続されている非常停止スイッチ４０の識別コードを取得する。

また、例えば非常停止スイッチ４０及び接続線４１１がロボットコントローラ２０に着脱可能に構成されている場合、ユーザは、ロボットコントローラ２０に直接又は間接的に接続された入力装置を用いて、ロボットコントローラ２０に内蔵する図示しない記憶領域に、当該ロボットコントローラ２０に接続される又は接続されている非常停止スイッチ４０の識別コードを登録する。この場合、入力装置としては、例えば携帯端末３０や、ロボットコントローラ２０に接続されたコードリーダ、又はロボットコントローラ２０に接続されたキーボードやマウスなどのユーザインタフェースデバイスなどが考えられる。そして、第１取得処理部２３は、登録された識別コードを取得することで、当該ロボットコントローラ２０に接続される又は接続されている非常停止スイッチ４０の識別コードを取得する。

第２取得処理部２４は、携帯端末３０の送信処理部３４から送信された識別コードを取得する。すなわち、第２取得処理部２４は、非常停止スイッチ４０が携帯端末３０に正常に装着されて、その携帯端末３０のカメラ３１が識別コード部４３の識別コードを正常に実際に読み取れた場合に、その識別コードを取得することができる。換言すれば、第１取得処理部２３は、非常停止スイッチ４０が携帯端末３０に装着されているか否かに関わらず、ロボットコントローラ２０に接続されている非常停止スイッチ４０の識別コードを取得する。一方、第２取得処理部２４は、携帯端末３０に実際に装着された非常停止スイッチ４０の識別コードを取得する。

許可判断処理部２５は、第１取得処理部２３で取得した識別コードと第２取得処理部２４で取得した識別コードとが一致しない場合、ロボットコントローラ２０に接続されている非常停止スイッチ４０と、携帯端末３０に装着されている非常停止スイッチ４０とが同一のものでないと判断する。また、許可判断処理部２５は、第１取得処理部２３で識別コードが取得されなかった場合、ロボットコントローラ２０に非常停止スイッチ４０が接続されていないと判断する。また、許可判断処理部２５は、第２取得処理部２４で識別コードが取得されなかった場合、携帯端末３０に非常停止スイッチ４０が装着されていないと判断する。そして、これらの場合、許可判断処理部２５は、携帯端末３０に非常停止の機能が備わっていないと判断し、携帯端末３０からの操作に基づくロボット１０の操作を許可しない。つまり、この場合、ユーザは、携帯端末３０を操作してロボット１０を動作させることができない。

一方、許可判断処理部２５は、第１取得処理部２３で取得した識別コードと第２取得処理部２４で取得した識別コードとが一致した場合には、携帯端末３０からの操作に基づくロボット１０の駆動を許可する。すなわち、第１取得処理部２３で取得した識別コードと第２取得処理部２４で取得した識別コードとが一致したということは、ロボットコントローラ２０に接続されている非常停止スイッチ４０と、携帯端末３０に装着されている非常停止スイッチ４０とが同一のものであること、つまり、ロボットコントローラ２０に接続されている非常停止スイッチ４０が装着されるべき携帯端末３０に実際に装着されていることを意味する。したがって、この場合、許可判断処理部２５は、携帯端末３０に非常停止の機能が備ったと判断し、その携帯端末３０からの操作に基づくロボット１０の操作を許可する。これにより、ユーザは、携帯端末３０を操作することでロボット１０を動作させることができる。

システム制御部２６は、ロボットコントローラ２０全体の制御を司っている。システム制御部２６は、例えば図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリ等の記憶領域を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。駆動回路部２１、停止判断処理部２２、第１取得処理部２３、第２取得処理部２４、及び許可判断処理部２５は、システム制御部２６に接続されており、システム制御部２６によって制御される。

また、システム制御部２６の図示しない記憶領域は、ロボットコントローラ２０をロボットシステム１に適用させるためのロボットシステム用のプログラムを記憶している。そして、システム制御部２６は、図示しないＣＰＵにおいてロボットシステム用のプログラムを実行することにより、停止判断処理部２２、第１取得処理部２３、第２取得処理部２４、及び許可判断処理部２５をソフトウェアによって仮想的に実現する。なお、これら停止判断処理部２２、第１取得処理部２３、第２取得処理部２４、及び許可判断処理部２５は、例えばシステム制御部２６と一体の集積回路としてハードウェア的に実現してもよい。

［ロボットシステムの制御フロー］
次に、図５及び図６も参照して、ロボットコントローラ２０及び携帯端末３０で実行される制御内容について説明する。
まず、携帯端末３０の端末制御部３５で実行される制御内容について、図５を参照して説明する。端末制御部３５は、ロボットシステム用のプログラムを実行すると（図５のスタート）、まず、ステップＳ１１の処理を実行する。端末制御部３５は、ステップＳ１１において、カメラ３１及び読取処理部３３の処理によって、携帯端末３０に装着された非常停止スイッチ４０が備える識別コード部４３の検出及び読み取りを行う。

次に、端末制御部３５は、ステップＳ１２において、識別コードの読み取りが有ったか否かを判断する。端末制御部３５は、識別コードの読み取りが有った場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１３へ処理を移行させ、送信処理部３４の処理によってステップＳ１１で読み取った識別コードをロボットコントローラ２０へ送信する。その後、端末制御部３５は、ステップＳ１１へ処理を戻し、上記処理を再度実行する。

一方、端末制御部３５は、識別コードの読み取りが無かった場合（ステップＳ１２でＮＯ）、携帯端末３０には非常停止スイッチ４０が正常に装着されていないと判断し、ステップＳ１４へ処理を移行させる。そして、端末制御部３５は、ステップＳ１４において、携帯端末３０に非常停止スイッチ４０が正しく装着されていない旨の警告情報を例えば入力表示部３２に表示する。これにより、ユーザに対して警告情報を報知する。その後、端末制御部３５は、ステップＳ１１へ処理を戻し、上記処理を再度実行する。この場合、端末制御部３５は、上記処理内容を所定のサイクルで繰り返す。

次に、ロボットコントローラ２０のシステム制御部２６で実行される制御内容について、図６を参照して説明する。システム制御部２６は、ロボットシステム用のプログラムを実行すると（図６のスタート）、まずステップＳ２１において、第１取得処理部２３の処理によってロボットコントローラ２０に接続されている非常停止スイッチ４０の識別コードを取得する。

次に、システム制御部２６は、ステップＳ２２において、第２取得処理部２４で識別コードの取得が有ったか否かを判定する。システム制御部２６は、第２取得処理部２４で識別コードの取得が無かった場合、つまり携帯端末３０から識別コードを受信できなかった場合（ステップＳ２２でＮＯ）、携帯端末３０に非常停止スイッチ４０が正常に装着されていないと判断する。そして、システム制御部２６は、ステップＳ２３へ処理を移行させて、携帯端末３０の操作に基づくロボット１０の動作を禁止する。そして、システム制御部２６は、ステップＳ２２へ処理を戻す。

一方、システム制御部２６は、第２取得処理部２４で識別コードの取得が有った場合、つまり携帯端末３０から識別コードを受信できた場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、携帯端末３０に非常停止スイッチ４０が装着されていると判断し、ステップＳ２４へ処理を移行させる。次に、システム制御部２６は、許可判断処理部２５の処理によって、第１取得処理部２３で取得した識別コードと第２取得処理部２４で取得した識別コードとが一致しているか否かを判定する。

システム制御部２６は、第１取得処理部２３で取得した識別コードと第２取得処理部２４で取得した識別コードとが一致しない場合（ステップＳ２４でＮＯ）、ロボットコントローラ２０に接続された非常停止スイッチ４０と携帯端末３０に装着された非常停止スイッチ４０とが同一のものでないと判断する。そして、システム制御部２６は、ステップＳ２３へ処理を移行させて、携帯端末３０の操作に基づくロボット１０の動作を禁止する。そして、システム制御部２６は、ステップＳ２２へ処理を戻す。

なお、この場合、システム制御部２６は、携帯端末３０に対して、ロボットコントローラ２０に接続された非常停止スイッチ４０と携帯端末３０に装着された非常停止スイッチ４０とが同一のものでない旨の警告情報を送信し、その警告情報を携帯端末３０の入力表示部３２に表示させるようにしても良い。

また、システム制御部２６は、第１取得処理部２３で取得した識別コードと第２取得処理部２４で取得した識別コードとが一致した場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ロボットコントローラ２０に接続された非常停止スイッチ４０と携帯端末３０に装着された非常停止スイッチ４０とが同一のものであると判断する。つまり、この場合、システム制御部２６は、ロボットコントローラ２０に接続された非常停止スイッチ４０が、携帯端末３０に正しく装着されていると判断する。そして、システム制御部２６は、ステップＳ２５へ処理を移行させて、携帯端末３０の操作に基づくロボット１０の動作を許可する。これにより、ユーザは、携帯端末３０を操作してロボット１０の教示操作を行うことができる。そして、システム制御部２６は、ステップＳ２２へ処理を戻し、所定のサイクルで上記制御を繰り返す。

以上説明した実施形態によれば、非常停止スイッチ４０は、スイッチ本体部４１と、取付部４２と、識別コード部４３と、を備える。スイッチ本体部４１は、ロボット１０の駆動を制御するロボットコントローラ２０に有線接続されユーザの操作を受けてロボットコントローラ２０の制御を非常停止状態に切り替える。取付部４２は、ユーザの操作を受け付ける携帯端末３０に対してスイッチ本体部４１を着脱可能に取り付ける。識別コード部４３は、取付部４２を携帯端末３０に取り付けた場合に携帯端末３０が備えるカメラ３１のレンズ３１１に対向する位置に設けられ、スイッチ本体部４１を識別する識別コードをカメラ３１で撮影可能な態様で表示する。

これによれば、ユーザは、取付部４２によって、非常停止スイッチ４０のスイッチ本体部４１をスマートフォンやタブレット端末等の携帯端末３０に着脱可能に容易に取り付けることができる。そして、取付部４２を携帯端末３０に取り付けた場合、携帯端末３０が備えるカメラ３１のレンズ３１１に対向する位置には、識別コード部４３が位置する。すなわち、カメラ３１で撮影した画像内に識別コード部４３が含まれていないということは、非常停止スイッチ４０が携帯端末３０に正しく装着されていないことを意味する。

一方、カメラ３１で撮影した画像内に識別コード部４３が含まれているということは、非常停止スイッチ４０が携帯端末３０に正しく装着されていることを意味する。そのため、携帯端末３０又はロボットコントローラ２０は、例えばカメラ３１の撮影を一定間隔で実行し、その撮影した画像内に識別コード部４３が含まれているか否かによって、非常停止スイッチ４０が携帯端末３０に装着されているか否かを判断することができる。このように、本発明によれば、スマートフォンやタブレット装置等の携帯端末３０をロボット１０の操作装置として使用する場合に、その携帯端末３０に確実に非常停止スイッチ４０を確実に装着されているようにすることができる。

また、非常停止スイッチ４０において、取付部４２は、取付部４２を携帯端末３０に取り付けた場合にレンズ３１１から離間する方向へ突出した突出部４２１を有している。そして、識別コード部４３は、突出部４２１の内側に面に設けられている。

これによれば、識別コード部４３が突出部４２１の内側の面つまりカメラ３１のレンズ３１１と対向する側の面に設けられていることから、非常停止スイッチ４０を携帯端末３０に取り付けた場合において、カメラ３１のレンズ３１１から識別コード部４３までの距離を確保し、その距離を一定に維持することができる。これにより、例えば識別コード部４３がカメラ３１のレンズ３１１の焦点距離よりも接近し過ぎることを防ぎ、携帯端末３０のカメラ３１による識別コード部４３の撮影の精度を向上させることができる。

また、非常停止スイッチ４０は、外部の光を識別コード部４３へ導入可能な採光部４２２を更に備える。これによれば、採光部４２２から識別コード部４３へ外光が導入されることによって、カメラ３１の撮影に必要な光を確保することができる。そのため、これによればフラッシュやライト等の光源が無くても撮影に必要な光量を確保し易くなり、その結果、識別コード部４３の撮影の精度、つまり識別コード部４３に含まれる識別コードの認識精度を向上させることができる。

ここで、例えばスマートフォンなどの携帯端末は、フラッシュ用の光源を備えているものもある。しかしながら、このような光源は、一般的にレンズ３１１の近傍に設けられていることが多い。そのため、このようなフラッシュ用の光源を用いて識別コード部４３を撮影すると、光源から識別コード部４３までの距離が近すぎるため、光源からの光が強すぎていわゆる白飛びが生じ、その結果、識別コードの誤認識が生じて認識精度が低下してしまう可能性が高まる。そのため、本実施形態のように、カメラ３１によって識別コード部４３を接写する場合には、フラッシュ等の光源を用いずに撮影する方が有利である。

これに対し、本実施形態によれば、非常停止スイッチ４０は、識別コード部４３へ外光を導入するための採光部４２２を備えていることにより、カメラ３１の撮影に必要な光を確保することができる。これによれば、カメラ３１は、フラッシュ等の光源を用いずに撮影することができるため、いわゆる白飛びが生じ難く、その結果、識別コード部４３に含まれる識別コードの認識精度を向上させることができる。

また、例えば作業者が作業空間内に設置された照明等を付けずに暗所で操作しようとした場合、作業者は、操作対象となるロボット１０の動作をはっきりと見ることができなくなるため、その操作には危険が伴う。これに対し、本実施形態によれば、作業空間が暗い場合には、採光部４２２から導入される光量が少なくなり、カメラ３１による識別コード部４３の撮影が適切に行われなくなる。つまり、本実施形態によれば、カメラ３１により識別コード部４３の撮影を適切に行うことができないような暗い環境下においてまでも、携帯端末３０がロボット１０の操作装置として機能してしまうことを防ぐことができ、その結果、安全性の向上が図られる。

なお、カメラ３１は、必要に応じて携帯端末３０が備えるフラッシュ等の光源を用いて撮影しても良い。この場合、携帯端末３０が備えるフラッシュ等の光源が輝度や発光時間を調整できるものであれば、携帯端末３０は、その光源の輝度や発光時間等を調整して白飛びが生じないようにしても良い。

本実施形態のロボットシステム１は、ロボット１０の駆動を制御するロボットコントローラ２０と、カメラ３１を有しロボットコントローラ２０と無線通信可能な携帯端末３０と、非常停止スイッチ４０と、を備える。非常停止スイッチ４０は、スイッチ本体部４１と、取付部４２と、識別コード部４３と、を有する。スイッチ本体部４１は、ロボットコントローラ２０に有線接続されユーザの操作を受けてロボットコントローラ２０の制御を非常停止状態に切り替える。取付部４２は、携帯端末３０に対してスイッチ本体部４１を着脱可能に取り付ける。識別コード部４３は、カメラ３１のレンズ３１１に対向する位置に設けられスイッチ本体部４１を識別する識別コードをカメラ３１で撮影可能な態様で表示する。

携帯端末３０は、読取処理部３３と、送信処理部３４と、を有する。読取処理部３３は、携帯端末３０に非常停止スイッチ４０が装着された場合に非常停止スイッチ４０が備える識別コード部４３をカメラ３１で撮影してその撮影した画像から識別コード部４３に含まれる識別コードを読み取る処理を行う。送信処理部３４は、読取処理部３３で読み取った識別コードをロボットコントローラ２０に送信する処理を行う。

そして、ロボットコントローラ２０は、第１取得処理部２３と、第２取得処理部２４と、許可判断処理部２５と、を有する。第１取得処理部２３は、ロボットコントローラ２０に有線接続された非常停止スイッチ４０の識別コードをカメラ３１で識別コード部４３を撮影する方法とは異なる方法で取得する処理を行う。第２取得処理部２４は、携帯端末３０の送信処理部３４から送信された識別コードを取得する処理を行う。許可判断処理部２５は、第１取得処理部２３で取得した識別コードと第２取得処理部２４で取得した識別コードとが一致した場合に携帯端末３０からの操作に基づくロボット１０の駆動を許可する処理を行う。

これによれば、上述した非常停止スイッチ４０を、スマートフォンやタブレット端末等の携帯端末３０に容易に適用させることができる。すなわち、携帯端末３０に非常停止スイッチ４０を装着して操作装置として用いる場合、ロボットコントローラ２０に実際に有線接続された非常停止スイッチ４０と、携帯端末３０に実際に装着された非常停止スイッチ４０とが同一のものであることを確認する必要がある。

例えばあるロボットコントローラ２０に有線接続された非常停止スイッチ４０が、そのロボットコントローラ２０に対応した携帯端末３０とは異なる携帯端末に誤って装着されてしまった場合、ユーザは、非常停止スイッチ４０を操作しても、目的とするロボット１０を非常停止させることができない。つまりこの場合、ユーザは、実質的に非常停止機能を有さない携帯端末３０を、操作装置として使用することになるため、安全性に問題が生じる。そのため、携帯端末３０に非常停止スイッチ４０を装着して操作装置として用いる場合、ロボットコントローラ２０と、携帯端末３０と、非常停止スイッチ４０とを相互に紐付けする必要がある。

これに対し、本構成によれば、ロボットコントローラ２０において、第１取得処理部２３は、ロボットコントローラ２０に有線接続された又は有線接続される非常停止スイッチ４０の識別コードを取得する。これにより、ロボットコントローラ２０は、第１取得処理部２３で取得した識別コードにより、ロボットコントローラ２０と非常停止スイッチ４０との紐付けを行うことができる。また、第２取得処理部２４は、携帯端末３０に実際に装着された非常停止スイッチ４０の識別コードを取得する。これにより、ロボットコントローラ２０は、第２取得処理部２４で取得した識別コードにより、携帯端末３０と非常停止スイッチ４０との紐付けを行うことができる。

そして、許可判断処理部２５は、第１取得処理部２３で取得した識別コードと第２取得処理部２４で取得した識別コードとが一致した場合、つまりロボットコントローラ２０に有線接続された非常停止スイッチ４０と、携帯端末３０に装着された非常停止スイッチ４０とが同一のものであると確認された場合に、携帯端末３０からの操作に基づくロボット１０の駆動を許可する。

つまり、例えばあるロボットコントローラ２０に有線接続された非常停止スイッチ４０が、そのロボットコントローラ２０に対応した携帯端末３０とは異なる携帯端末に誤って装着されてしまった場合には、携帯端末３０からの操作に基づくロボット１０の駆動を許可されない。このため、携帯端末３０に非常停止スイッチ４０が装着されていなかったり、誤って他のロボットに対応した非常停止スイッチを装着してしまったりして、携帯端末３０が実質的に非常停止機能を有していない場合には、その携帯端末３０を操作装置として使用することができないため、安全性を確保することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図７を参照して説明する。第２実施形態では、第１取得処理部２３による非常停止スイッチ４０の識別コードの取得方法が、上記第１実施形態と異なる。
本実施形態の非常停止スイッチ４０は、図７に示すように、上記第１実施形態の非常停止スイッチ４０の構成に加えて、コネクタ４０１及び識別コード記憶部４４を備えている。コネクタ４０１は、上記第１実施形態のコネクタ２０１に代替するものであり、例えば非常停止スイッチ４０のスイッチ本体部４１に設けられている。コネクタ２０１は、ロボットコントローラ２０から延び出た接続線４１１を着脱可能に接続する。識別コード記憶部４４は、非常停止スイッチ４０のスイッチ本体部４１の識別コードを記憶する。

そして、コネクタ４０１及び接続線４１１を介して非常停止スイッチ４０がロボットコントローラ２０に有線接続されると、第１取得処理部２３は、識別コード記憶部４４にアクセスして、識別コード記憶部４４に記憶されている非常停止スイッチ４０の識別コードを自動で取得する。つまり、識別コード記憶部４４に記憶されている識別コードは、非常停止スイッチ４０がロボットコントローラ２０に有線接続された場合にロボットコントローラ２０に自動で送信される。

ここで、例えば一つの作業現場に複数台のロボット１０が存在する場合、ユーザは、各ロボット１０に対応させて複数の非常停止スイッチ４０を準備することが考えられる。この場合、各ロボットコントローラ２０は、それぞれ自己に実際に有線接続された非常停止スイッチ４０の識別コードを予め登録しておくことで、他のロボットコントローラに接続された非常停止スイッチとの混同を防止することができる。この場合、ロボットコントローラ２０に対する識別コードの登録は、例えばユーザが例えば携帯端末３０や、ロボットコントローラ２０に接続されたユーザインタフェースデバイス等を用いて手作業で行うことが考えられるが、この作業を手作業で行うのは煩雑である。

一方、本実施形態によれば、非常停止スイッチ４０の識別コードは、ユーザが非常停止スイッチ４０をロボットコントローラ２０に接続するだけで、その非常停止スイッチ４０の識別コードが自動でロボットコントローラ２０に登録される。そのため、ユーザは、非常停止スイッチ４０の識別コードの登録作業が不要となり、その結果、利便性の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、非常停止スイッチ４０と、ロボット１０及びロボットコントローラ２０との対応関係を、予め設定しておく必要がない。つまり、ユーザは、非常停止スイッチ４０を、あるロボットコントローラから他のロボットコントローラ２０に接続し直すことで、その非常停止スイッチ４０を新たに接続したロボットコントローラ２０に紐付けすることができる。したがって、これによれば、１つの非常停止スイッチ４０を複数のロボット１０及びロボットコントローラ２０に対応させることができるため、非常停止スイッチ４０の流用性が増して、利便性の向上が図られる。

なお、上記説明した各実施形態は、上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。

図面中、１はロボットシステム、１０はロボット、２０はロボットコントローラ、２３は第１取得処理部、２４は第２取得処理部、２５は許可判断処理部、３０は携帯端末、３３は読取処理部、３４は送信処理部、４０は非常停止スイッチ、４１はスイッチ本体部、４２は取付部、４２１は突出部、４２２は開口部（採光部）、４３は識別コード部、４４は識別コード記憶部、を示す。

Claims (6)

1. ロボットの駆動を制御するロボットコントローラに有線接続されユーザの操作を受けて前記ロボットコントローラの制御を非常停止状態に切り替えるスイッチ本体部と、
   ユーザの操作を受け付ける携帯端末に対して前記スイッチ本体部を着脱可能に取り付ける取付部と、
   前記取付部を前記携帯端末に取り付けた場合に前記携帯端末が備えるカメラのレンズに対向する位置に設けられ、前記スイッチ本体部を識別する識別コードを前記カメラで撮影可能な態様で表示する識別コード部と、
   を備える非常停止スイッチ。
2. 前記取付部は、前記取付部を前記携帯端末に取り付けた場合に前記レンズから離間する方向へ突出した突出部を有し、
   前記識別コード部は、前記突出部の内側に面に設けられている、
   請求項１に記載の非常停止スイッチ。
3. 外部の光を前記識別コード部へ導入可能な採光部を更に備える、
   請求項１又は２に記載の非常停止スイッチ。
4. 前記識別コードを記憶する識別コード記憶部を更に備えるとともに、前記ロボットコントローラに有線接続された場合に前記識別コード記憶部に記憶されている前記識別コードが前記ロボットコントローラに自動で送信される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の非常停止スイッチ。
5. ロボットの駆動を制御するロボットコントローラと、
   カメラを有し前記ロボットコントローラと無線通信可能な携帯端末と、
   前記ロボットコントローラに有線接続されユーザの操作を受けて前記ロボットコントローラの制御を非常停止状態に切り替えるスイッチ本体部と、前記携帯端末に対して前記スイッチ本体部を着脱可能に取り付ける取付部と、前記カメラのレンズに対向する位置に設けられ前記スイッチ本体部を識別する識別コードを前記カメラで撮影可能な態様で表示する識別コード部と、を有する非常停止スイッチと、を備え、
   前記携帯端末は、
   当該携帯端末に前記非常停止スイッチが装着された場合に前記非常停止スイッチが備える前記識別コード部を前記カメラで撮影してその撮影した画像から前記識別コード部に含まれる識別コードを読み取る読取処理部と、
   前記読取処理部で読み取った前記識別コードを前記ロボットコントローラに送信する送信処理部と、を有し、
   前記ロボットコントローラは、
   前記ロボットコントローラに有線接続された前記非常停止スイッチの前記識別コードを前記カメラで前記識別コード部を撮影する方法とは異なる方法で取得する第１取得処理部と、
   前記携帯端末の前記送信処理部から送信された前記識別コードを取得する第２取得処理部と、
   前記第１取得処理部で取得した識別コードと前記第２取得処理部で取得した識別コードとが一致した場合に前記携帯端末からの操作に基づく前記ロボットの駆動を許可する許可判断処理部と、を有する、
   ロボットシステム。
6. 前記非常停止スイッチは、識別コードを記憶する識別コード記憶部を更に有し、
   前記第１取得処理部は、前記非常停止スイッチが前記ロボットコントローラに有線接続された場合に前記識別コード記憶部に記憶されている前記識別コードを自動で取得する、
   請求項５に記載のロボットシステム。

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