JP2021070077A - 制御システム、制御方法、ロボットシステム、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1に表すように、実施形態に係る制御システム100は、第1システム110、第2システム120、及び記憶部130を有する。実施形態に係る制御システム100は、ロボットの制御コマンド仕様に拘わらず、共通の仕様によってロボットを制御するために用いられる。
行動計画部111は、予め作成された計画を参照し、どのロボットを、いつ、どのように動かすかを作業要素ごとに管理する。認識部112は、カメラ及びその他のセンサから送信されたデータを収集する。収集されたデータは、ロボットで搬送されるワークがどこにあるか、ロボットはどのような状態にあるか、などを示す。
動作制御部121は、第1システム110から送信されたコマンドに基づいて、ロボットのコントローラに送信されるコマンドを生成する。通信部122は、第2システム120とロボットとの間の通信を担う。例えば、通信部122は、ロボットへ送信されるデータ、及びロボットから受信したデータをプロトコル変換する。設定管理部123は、ロボットの各動作の初期設定値を管理する。状態監視部124は、ロボットの状態を監視する。
図1に示す第1システム110及び第2システム120の具体的な機能の一例について図2を参照して説明する。図2において、実線の矢印は、制御処理を表す。破線の矢印は、イベント通知を表す。イベント通知は、予めプログラムで規定された動きや信号入力が起こった時などに自発的にシステム内において、接続されているより上位の部位に送信される通知である。
一例として、制御システム100には、制御コマンド仕様が互いに異なる複数のロボットから選択される任意の1つを接続可能である。第1システム110と第2システム120との間で送信されるコマンドの形式は、制御システム100に接続されるロボットの制御コマンド仕様に拘わらず共通である。例えば、図1に示すロボット1〜3の制御コマンド仕様は互いに異なる。制御システム100にロボット1が接続されたときに第1システム110と第2システム120との間で送信されるコマンドの形式は、制御システム100にロボット2が接続されたときに第1システム110と第2システム120との間で送信されるコマンドの形式と同じであり、共通化されている。
別の一例として、ロボット1〜3を制御するために、ロボット1〜3にそれぞれ複数の制御システム100が接続される。例えば、ロボット1に接続された制御システム100の第1システム110と第2システム120との間で送信されるコマンドの形式は、ロボット2に接続された制御システム100の第1システム110と第2システム120との間で送信されるコマンドの形式と同じであり、共通化されている。
ここでは、上述したように、制御システム100に接続されるロボットの制御コマンド仕様に依存せずに、共通の仕様で表されたコマンドを「共通コマンド」又は「第1コマンド」という。
例えば、第2システム120は、制御部ごとにROSのソフトウェア構成単位であるパッケージで構成されている。図6の例では、第2システム120には、7個のパッケージが用いられている。移動制御部121a、システム制御部121b、及び状態配信制御部124aには、それぞれ基本パッケージが用意される。ロボットごとに追加又は修正が必要となる機能又は設定について、拡張パッケージが用意される。例えば、新たな種類のロボットに制御システム100を接続する場合、基本パッケージは変更せずに、拡張パッケージが適宜に変更(修正又は交換)される。一方で、通信制御部122aとして機能するパッケージは、ロボットのコントローラごとに異なる変換処理を実行するために、コントローラごとに用意される。このように、第2システム120に、コントローラに依存しない基本となる第1ソフトウェアと、コントローラに応じて第1ソフトウェアの機能を拡張する第2ソフトウェアと、が用いられることで、ロボットに対応した第2システム120の構築が容易となる。
従来、ロボットは、単純な組立作業、塗装、溶接などの定型作業へ活用されている。近年では、さらに、物流やサービス業などの分野にも適用が拡大されている。定型作業では、同じ作業が繰り返し実行されるため、一般的には同じ種類の複数のロボットが活用される。これに対して、物流やサービス業については、非定型作業の自動化に対する要求が高まっている。非定型作業では、固定されていない作業が実行される。例えば、カメラ、センサなどによって取得されたデータに基づき、そのときの状況に応じた動作がロボットに求められる。また、非定型作業では、より多様な状況に対応できるように、互いに異なる複数種類のロボットを組み合わせて用いることが効果的である。
しかし、OSSライブラリを用いた場合、各ロボットに共通して実行可能なコマンドのみがロボットのコントローラに向けて送信される。このため、上位システムからのコマンドでは、ロボットに固有の制御を実行させることができない。このため、ロボットの実現される性能が、本来備わっている性能よりも制限される。また、OSSライブラリは、動作条件に対応できないロボットには適用できない。
実施形態に係るロボットシステム200は、制御システム100と、制御システム100に接続されたロボットと、を備える。図7に表した例では、複数の制御システム100と、複数の制御システム100にそれぞれ接続された複数のロボット1〜3と、を備える。
図8に表したロボットシステム210では、制御システム100が、1つの第1システム110と、複数の第2システム120と、を有する。第1システム110と複数の第2システム120との間でデータが送信される。複数の第2システム120は、ロボット1〜3とそれぞれ接続される。
制御システム100は、図9に表したように、1つ以上のコンピュータ90によって実現される。コンピュータ90は、CPU91、メモリ92、通信インターフェース93、及びストレージインターフェース94を有する。
Claims (15)
- ロボットを制御する制御システムであって、
前記ロボットのコントローラで使用される制御コマンドとは異なる仕様で表された第1コマンドと、前記第1コマンドに対応する付帯データと、を送信する第1システムと、
前記第1コマンドに基づいて前記制御コマンド仕様に応じた第2コマンドを生成し、前記付帯データを前記第2コマンドに付与して前記コントローラに送信する第2システムと、
を備えた制御システム。 - 前記第2システムは、導入部及び調整部を有し、
前記導入部は、前記第1コマンド及び前記付帯データを受信すると、前記第1コマンドに対応する、前記調整部が識別可能な識別コードを取得し、前記付帯データに前記識別コードを付与して前記調整部へ送信し、
前記調整部は、受信した前記識別コードを前記第2コマンドに変換し、前記第2コマンドに前記付帯データを付与して前記コントローラに送信する請求項1記載の制御システム。 - 前記第2コマンドに前記付帯データを付与する際、付帯データに対する追加データの付与、付帯データの少なくとも一部の変換、及び付帯データの一部の削除の少なくともいずれかを含む第1処理が実行される請求項1又は2に記載の制御システム。
- 前記第2システムは、通信部を有し、
前記通信部は、前記付帯データを付与した前記第2コマンドを、前記コントローラが受信可能な形式に変換し、前記コントローラに送信する請求項1〜3のいずれか1つに記載の制御システム。 - 前記第2システムには、第1ソフトウェアと、前記第1ソフトウェアの機能を拡張する第2ソフトウェアと、が用いられ、
前記コントローラに応じて前記第2ソフトウェアが変更される請求項1〜4のいずれか1つに記載の制御システム。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載の前記制御システムと、
前記制御システムと接続された前記ロボットと、
を備えたロボットシステム。 - 前記ロボットは、垂直多間接のロボットアームを有する請求項6記載のロボットシステム。
- 複数の前記制御システムと、
前記複数の制御システムにそれぞれ接続された複数の前記ロボットと、
を備え、
前記複数のロボットのコントローラで使用される制御コマンド仕様は、互いに異なる請求項6又は7に記載のロボットシステム。 - ロボットを制御する制御方法であって、
前記ロボットのコントローラで使用される制御コマンドとは異なる仕様で表された第1コマンドと、前記第1コマンドに対応する付帯データと、を第1システムから送信し、
第2システムにおいて、前記第1コマンドに基づいて前記制御コマンド仕様に応じた第2コマンドを生成し、前記付帯データを前記第2コマンドに付与して前記コントローラに送信する制御方法。 - 前記第2システムの導入部において、前記第1コマンドに対応する、前記調整部が識別可能な識別コードを取得し、前記付帯データに前記識別コードを付与して前記第2システムの調整部へ送信し、
前記調整部において、受信した前記識別コードを前記第2コマンドに変換し、前記第2コマンドに前記付帯データを付与して前記コントローラに送信する請求項9記載の制御方法。 - 前記第2コマンドに前記付帯データを付与する際、付帯データに対する追加データの付与、付帯データの少なくとも一部の変換、及び付帯データの一部の削除の少なくともいずれかを含む第1処理を実行する請求項9又は10に記載の制御方法。
- コンピュータにロボットを制御させるプログラムであって、前記コンピュータを、
前記ロボットのコントローラで使用される制御コマンドとは異なる仕様で表された第1コマンドと、前記第1コマンドに対応する付帯データと、を送信する第1システム、及び、
前記第1コマンドに基づいて前記制御コマンド仕様に応じた第2コマンドを生成し、前記付帯データを前記第2コマンドに付与して前記コントローラに送信する第2システム、
として機能させるプログラム。 - 前記コンピュータを、導入部及び調整部を有する前記第2システムとして機能させるプログラムであって、
前記導入部は、前記第1コマンド及び前記付帯データを受信すると、前記第1コマンドに対応する、前記調整部が識別可能な識別コードを取得し、前記付帯データに前記識別コードを付与して前記調整部へ送信し、
前記調整部は、受信した前記識別コードを前記第2コマンドに変換し、前記第2コマンドに前記付帯データを付与して前記コントローラに送信する請求項9記載のプログラム。 - 前記第2コマンドに前記付帯データを付与させる際、前記コンピュータに、付帯データに対する追加データの付与、付帯データの少なくとも一部の変換、及び付帯データの一部の削除の少なくともいずれかを含む第1処理を実行させる請求項12又は13に記載のプログラム。
- 請求項12〜14のいずれか1つに記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
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