JP2021144586A - ロボット制御システムおよび制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１または複数のロボットを含む生産設備に適したロボット制御システムを提供する。【解決手段】ロボット制御システム１は、第１の制御装置１００と、第１の制御装置とネットワーク接続され、ロボットを制御するための第２の制御装置２５０とを含む。第１の制御装置は、第２の制御装置が制御するロボットに関する設定情報２７０４を格納する記憶部と、ロボットプログラム１１０８を実行することで、第２の制御装置に与えるコマンドを順次生成するコマンド生成部１５２と、設定情報および順次生成されるコマンドを第２の制御装置へ送信する通信部５０とを含む。第２の制御装置は、第１の制御装置からのコマンドに従って、第１の制御装置から予め送信された設定情報を参照して、ロボットの各軸を駆動するための指令値を順次生成する指令値生成部２９０を含む。【選択図】図１

Description

本技術は、ロボット制御システムおよび制御方法に関する。

従来より、ＦＡ（Factory Automation）分野においては、ロボットが様々なアプリケーションに用いられている。

一般的に、ロボットの制御には、所定のプログラミング言語で記述されたプログラムが用いられる。ロボットの制御をより簡素化する観点として、例えば、特開２０１８−１９６９０８号公報（特許文献１）は、ロボット言語を習得することなく、ロボットを使用した自動化設備を低コストで構築する構成を開示する。

特開２０１８−１９６９０８号公報

上述の先行技術文献に示される構成は、単に、ロボット言語により記述されたプログラムを作成するのではなく、ロボットコントローラに対するパラメータを入力することで、ロボットの動作を制御することで、構築コストを低減するものである。

しかしながら、実際の生産設備においては、複数のロボットが配置されることも多い。上述の先行技術文献に示される構成は、複数のロボットが配置される場合については、何ら想定していない。さらに、実際の生産設備は、ロボットだけではなく、様々な装置や機械が組み合わせられる。

本技術は、１または複数のロボットを含む生産設備に適したロボット制御システムを提供することを目的とする。

本技術のある実施の形態に係るロボット制御システムは、第１の制御装置と、第１の制御装置とネットワーク接続され、ロボットを制御するための第２の制御装置とを含む。第１の制御装置は、第２の制御装置が制御するロボットに関する設定情報を格納する記憶部と、ロボットプログラムを実行することで、第２の制御装置に与えるコマンドを順次生成するコマンド生成部と、設定情報および順次生成されるコマンドを第２の制御装置へ送信する通信部とを含む。第２の制御装置は、第１の制御装置からのコマンドに従って、第１の制御装置から予め送信された設定情報を参照して、ロボットの各軸を駆動するための指令値を順次生成する指令値生成部を含む。

この構成によれば、第２の制御装置が指令値を生成するのに必要な設定情報が第１の制御装置から提供されるので、第１の制御装置と第２の制御装置との連係したロボットの制御を確実に実現できる。

第１の制御装置は、予め定められた条件が満たされると、設定情報を第２の制御装置へ送信するようにしてもよい。この構成によれば、設定情報の送信が必要な場合に、設定情報を送信できる。

予め定められた条件は、第１の制御装置が起動したことを含んでいてもよい。この構成によれば、第１の制御装置が起動すると、設定情報を第２の制御装置へ確実に送信できる。

予め定められた条件は、第２の制御装置が第１の制御装置とネットワーク接続されることを含んでいてもよい。この構成によれば、第２の制御装置が第１の制御装置とネットワーク接続されると、設定情報を第２の制御装置へ確実に送信できる。

第１の制御装置は、第１の制御装置に接続された外部装置からの指令に従って、設定情報を第２の制御装置へ送信するようにしてもよい。この構成によれば、外部装置からの指令を受けると、設定情報を第２の制御装置へ確実に送信できる。

第１の制御装置は、第２の制御装置に予め設定情報が格納されていても、第１の制御装置の記憶部に格納されている設定情報を第２の制御装置へ送信するようにしてもよい。この構成によれば、第２の制御装置に予め格納されている設定情報の適否を評価することなく、適切な設定情報を第２の制御装置に提供できる。

第１の制御装置は、第２の制御装置に予め格納されている設定情報と第２の制御装置に格納されるべき設定情報との差分を、第２の制御装置へ送信するようにしてもよい。この構成によれば、第１の制御装置から第２の制御装置へ送信する情報のデータ量を低減できる。

ロボット制御システムは、第２の制御装置を複数含んでいてもよい。第１の制御装置の記憶部は、複数の第２の制御装置毎に設定情報を格納していてもよい。この構成によれば、複数の第２の制御装置がネットワーク接続されていても、第２の制御装置の各々に対して、適切な設定情報を提供できる。

本技術のある実施の形態に係る制御方法は、第１の制御装置と、第１の制御装置とネットワーク接続され、ロボットを制御するための第２の制御装置とを含むロボット制御システムに向けられる。制御方法は、第１の制御装置が、第２の制御装置が制御するロボットに関する設定情報を第２の制御装置へ送信するステップと、第１の制御装置が、ロボットプログラムを実行することで、第２の制御装置に与えるコマンドを順次生成するステップと、第１の制御装置が、設定情報および順次生成されるコマンドを第２の制御装置へ送信するステップと、第２の制御装置が、第１の制御装置からのコマンドに従って、設定情報を参照して、ロボットの各軸を駆動するための指令値を順次生成するステップとを含む。

本技術によれば、１または複数のロボットを含む生産設備に適したロボット制御システムを実現できる。

本実施の形態に係るロボット制御システムの概略を示す模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムの構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成する制御装置のハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成するロボットのハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成するロボットの別のハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成する操作ペンダントのハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成するサポート装置のハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムにおけるロボットの挙動を制御するための機能構成の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成する制御装置で実行されるＩＥＣプログラムおよびロボットプログラムの一例を示す図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成する制御装置におけるプログラムの実行例を示すタイムチャートである。 本実施の形態に係るロボット制御システムにおける初期状態でのデータ処理を概略する模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムにおける運転状態でのデータ処理を概略する模式図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムにおいて利用される設定情報の一例を示す図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムにおいて利用される設定情報の別の一例を示す図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムにおける送信条件の一例を示す図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムにおける送信条件の別の一例を示す図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムにおける送信条件のさらに別の一例を示す図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムにおける設定情報の送信処理を示すシーケンス図である。 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成する制御装置における動作中の処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成するロボットコントローラにおける動作中の処理手順を示すフローチャートである。

本技術の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜Ａ．適用例＞
まず、本技術が適用される場面の一例について説明する。図１は、本実施の形態に係るロボット制御システム１の概略を示す模式図である。

図１を参照して、ロボット制御システム１は、制御装置１００（第１の制御装置）と、制御装置１００とフィールドネットワーク２０を介してネットワーク接続され、ロボット２００を制御するためのロボットコントローラ２５０（第２の制御装置）とを含む。なお、制御装置１００には、複数のロボットコントローラ２５０が接続されてもよい。

以下の説明では、主としてロボット２００を制御するロボット制御システム１の構成例を示すが、ロボット制御システム１の制御対象はロボット２００に限られるものではない。例えば、制御装置１００は、ロボット２００に加えて、ロボット２００を含む生産設備を構成する様々な装置や機械を制御することができる。さらに、制御装置１００は、ロボット２００の動作を監視するセーフティコントローラと連係してもよい。すなわち、本明細書において、「ロボット制御システム」との用語は、ロボットを制御する機能を有しているシステムという意味で用いられ、ロボット以外を制御することを排除するものではない。

制御装置１００は、ロボットコントローラ２５０が制御するロボット２００に関する設定情報２７０４を格納するストレージ１１０（記憶部）を有している。ストレージ１１０には、ロボットプログラム１１０８も格納されていてもよい。ロボットプログラム１１０８は、ロボットプログラム実行エンジン１５２（コマンド生成部）に与えられる。ロボットプログラム実行エンジン１５２は、ロボットプログラム１１０８を実行することで、ロボットコントローラ２５０に与えるコマンド１５８を順次生成する。

制御装置１００は、設定情報２７０４および順次生成されるコマンド１５８をロボットコントローラ２５０へ送信する通信部５０（後述する、フィールドネットワークコントローラ１０８、通信制御モジュール１６０、通信ドライバ１６２などで構成）を有している。

ロボットコントローラ２５０は、制御装置１００からのコマンド１５８に従って、制御装置１００から予め送信された設定情報２７０４を参照して、ロボットの各軸を駆動するための指令値を順次生成する指令値生成モジュール２９０（指令値生成部）を有している。

なお、ロボット２００の軸は、関節（ジョイント）を構成することもあるので、以下の説明では、ロボット２００の「軸または関節」とも称す。すなわち、本明細書において、ロボット２００の「軸」との用語は、軸および関節を含む意味で用いられる。

本実施の形態に係るロボット制御システム１においては、制御装置１００とロボットコントローラ２５０とが連係してロボット２００の挙動を制御する。このような構成を採用するにあたって、制御装置１００からコマンド１５８を送信する前に、コマンド１５８の送信先であるロボットコントローラ２５０に対して、ロボットコントローラ２５０が制御するロボット２００に関する設定情報２７０４を送信する。これによって、制御装置１００とロボットコントローラ２５０とが連係したロボット２００の制御を確実に実現できる。

また、本実施の形態に係るロボット制御システム１に係る構成を採用することで、処理負荷を分散させることができる。その結果、制御装置１００の処理能力が高くなくても、複数のロボット２００の挙動を制御できる。また、ロボット２００の挙動を制御するために要求される制御装置１００のリソースを相対的に小さくできるので、制御装置１００において、ロボット２００の挙動に係る処理だけではなく、別の処理を実行させることができ、システムの拡張性を高めることができる。

＜Ｂ．システム構成例＞
次に、本実施の形態に係るロボット制御システム１の構成例について説明する。

図２は、本実施の形態に係るロボット制御システム１の構成例を示す模式図である。図２を参照して、本実施の形態に係るロボット制御システム１は、制御装置１００と、フィールドネットワーク２０を介して制御装置１００と接続された、１または複数のロボット２００を含む。

ロボット２００の各々は、ロボットコントローラ２５０により挙動が制御される。ロボットコントローラ２５０は、制御装置１００とネットワーク接続され、ロボット２００を制御する。より具体的には、ロボットコントローラ２５０は、制御装置１００からの指令（後述するコマンド１５８）に従って、ロボット２００を制御するための指令値を出力する。ロボット２００としては、アプリケーションに応じて任意に作成される１または複数の軸または関節を有するカスタムロボット２００Ａが用いられてもよい。さらに、ロボット２００としては、水平多関節（スカラ）ロボット、垂直多関節ロボット、パラレルリンクロボット、直交ロボットなどの任意の汎用ロボット２００Ｂが用いられてもよい。

フィールドネットワーク２０には、Ｉ／Ｏユニット、セーフティＩ／Ｏユニット、セーフティコントローラなどの任意のデバイスが接続されてもよい。図２に示す構成例においては、フィールドネットワーク２０には、ロボット２００を操作するための操作ペンダント３００が接続されている。

フィールドネットワーク２０には、産業用ネットワーク用のプロトコルである、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）やＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰなどを用いることができる。

制御装置１００は、上位ネットワーク１２を介して、サポート装置４００と、表示装置５００と、サーバ装置６００とに接続されてもよい。上位ネットワーク１２には、産業用ネットワーク用のプロトコルであるやＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰなどを用いることができる。

＜Ｃ．ハードウェア構成例＞
次に、図２に示すロボット制御システム１を構成する主要装置のハードウェア構成例について説明する。

（ｃ１：制御装置１００）
図３は、本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成する制御装置１００のハードウェア構成例を示す模式図である。図３を参照して、制御装置１００は、プロセッサ１０２と、メインメモリ１０４と、ストレージ１１０と、メモリカードインターフェイス１１２と、上位ネットワークコントローラ１０６と、フィールドネットワークコントローラ１０８と、ローカルバスコントローラ１１６と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェイスを提供するＵＳＢコントローラ１２０とを含む。これらのコンポーネントは、プロセッサバス１１８を介して接続されている。

プロセッサ１０２は、制御演算を実行する演算処理部に相当し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などで構成される。具体的には、プロセッサ１０２は、ストレージ１１０に格納されたプログラムを読み出して、メインメモリ１０４に展開して実行することで、制御対象に対する制御演算を実現する。

メインメモリ１０４は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ１１０は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性記憶装置などで構成される。

ストレージ１１０には、基本的な機能を実現するためのシステムプログラム１１０２、および、制御対象に応じて作成されたＩＥＣプログラム１１０４などが格納される。ＩＥＣプログラム１１０４は、シーケンス命令および／またはモーション命令を含み得る。

本明細書において、「ＩＥＣプログラム」は、一般的なＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）で実行される処理を規定するプログラムという意味で用いられる。典型的には、ＩＥＣプログラムは、国際電気標準会議（ＩＥＣ：International Electrotechnical Commission）が定めるＩＥＣ６１１３１−３で規定されるいずれかの言語で記述されるプログラムを意味する。但し、ＩＥＣプログラムは、ＩＥＣ６１１３１−３で規定される言語以外のメーカ独自言語で記述されるプログラムを包含し得る。

ストレージ１１０には、ロボット２００の挙動を制御するためのロボットプログラム１１０８および設定情報１１０６がさらに格納されてもよい。ロボットプログラム１１０８は、後述するように、所定のプログラミング言語（例えば、Ｖ＋言語などのロボット制御用プログラミング言語やＧコードなどのＮＣ制御に係るプログラミング言語）で記述されてもよい。設定情報１１０６は、ＩＥＣプログラム１１０４およびロボットプログラム１１０８の実行に係る各種設定値を含む。

ストレージ１１０には、ロボットコントローラ２５０で利用される設定情報の集合である設定情報群２７０１がさらに格納されていてもよい。設定情報群２７０１を構成する設定情報は、ロボットコントローラ２５０が制御するロボット２００に関するものであり、ロボット２００についての各種パラメータを含む。後述するように、制御装置１００は、予め定められた条件が成立すると、設定情報群２７０１のうち対応する設定情報をロボットコントローラ２５０へ送信する。

メモリカードインターフェイス１１２は、着脱可能な記憶媒体の一例であるメモリカード１１４を受け付ける。メモリカードインターフェイス１１２は、メモリカード１１４に対して任意のデータの読み書きが可能になっている。

上位ネットワークコントローラ１０６は、上位ネットワークを介して、任意の情報処理装置（図２に示されるサポート装置４００、表示装置５００、サーバ装置６００など）との間でデータを遣り取りする。

フィールドネットワークコントローラ１０８は、フィールドネットワーク２０を介して、ロボット２００などの任意のデバイスとの間でデータを遣り取りする。図２に示すシステム構成例において、フィールドネットワークコントローラ１０８は、フィールドネットワーク２０の通信マスタとして機能してもよい。

ローカルバスコントローラ１１６は、ローカルバス１２２を介して、制御装置１００を構成する任意の機能ユニット１３０との間でデータを遣り取りする。機能ユニット１３０は、例えば、アナログ信号の入力および／または出力を担当するアナログＩ／Ｏユニット、デジタル信号の入力および／または出力を担当するデジタルＩ／Ｏユニット、エンコーダなどからのパルスを受け付けるカウンタユニットなどからなる。

ＵＳＢコントローラ１２０は、ＵＳＢ接続を介して、任意の情報処理装置との間でデータを遣り取りする。

制御装置１００が提供するロボット２００の制御に係る機能については、後述する。
（ｃ２：ロボット２００およびロボットコントローラ２５０）
図４は、本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成するロボット２００のハードウェア構成例を示す模式図である。図４には、ロボット２００としてカスタムロボット２００Ａを採用した場合の構成例を示す。

図４を参照して、カスタムロボット２００Ａは、ロボットコントローラ２５０に接続されている。なお、カスタムロボット２００Ａとロボットコントローラ２５０とは、一体的に構成されてもよいし、別体として構成されてもよい。

カスタムロボット２００Ａは、軸または関節の数に応じたドライブ回路２２０と、ドライブ回路２２０により駆動されるモータ２３０とを含む。ドライブ回路２２０の各々は、コンバータ回路およびインバータ回路などを含み、ロボットコントローラ２５０からの指令値に従って指定された電圧・電流・位相の電力を生成して、モータ２３０へ供給する。

モータ２３０の各々は、カスタムロボット２００Ａを構成するアーム部２１０のいずれかの軸または関節と機械的に結合されており、モータ２３０の回転によって対応する軸または関節を駆動するアクチュエータである。

モータ２３０としては、駆動するアーム部２１０に応じた特性のモータを採用できる。例えば、モータ２３０として、誘導型モータ、同期型モータ、永久磁石型モータ、リラクタンスモータのいずれを採用してもよいし、回転型だけではなく、リニアモータを採用してもよい。駆動対象のモータ２３０に応じたドライブ回路２２０が採用される。

ロボットコントローラ２５０は、フィールドネットワークコントローラ２５２と、制御処理回路２６０とを含む。

フィールドネットワークコントローラ２５２は、フィールドネットワーク２０を介して、主として、制御装置１００との間でデータを遣り取りする。

制御処理回路２６０は、カスタムロボット２００Ａを駆動するために必要な演算処理を実行する。一例として、制御処理回路２６０は、プロセッサ２６２と、メインメモリ２６６と、ストレージ２７０と、インターフェイス回路２６８とを含む。

プロセッサ２６２は、カスタムロボット２００Ａを駆動するための制御演算を実行する。メインメモリ２６６は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ２７０は、例えば、ＳＳＤやＨＤＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。

ストレージ２７０には、ロボット２００を駆動するための制御を実現するためのロボットシステムプログラム２７０２、および、ロボットコントローラ２５０での処理に必要な設定パラメータ群を含む設定情報２７０４が格納される。

インターフェイス回路２６８は、それぞれのドライブ回路２２０に対して、それぞれ指令値を与える。インターフェイス回路２６８とドライブ回路２２０との間は、ハードワイヤーで電気的に接続されていてもよいし、データリンクで接続されていてもよい。

図５は、本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成するロボット２００の別のハードウェア構成例を示す模式図である。図５には、ロボット２００として汎用ロボット２００Ｂを採用した場合の構成例を示す。

図５を参照して、汎用ロボット２００Ｂは、１または複数のモータおよびドライブ回路（図示しない）が組み込まれており、汎用ロボット２００Ｂの目標軌道が指示されると、指示された目標軌道に応じて１または複数のモータを駆動する。

図４に示すカスタムロボット２００Ａを駆動する場合には、軸または関節に対応するドライブ回路２２０に対してそれぞれ指令値を与える必要があるのに対して、図５に示す汎用ロボット２００Ｂを駆動する場合には、汎用ロボット２００Ｂの目標軌道を指示するだけでよい。

ロボットコントローラ２５０が提供するロボット２００の制御に係る機能については、後述する。

（ｃ３：操作ペンダント３００）
図６は、本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成する操作ペンダント３００のハードウェア構成例を示す模式図である。図６を参照して、操作ペンダント３００は、フィールドネットワークコントローラ３５２と、制御処理回路３６０と、操作キー群３８０とを含む。

フィールドネットワークコントローラ３５２は、フィールドネットワーク２０を介して、主として、制御装置１００との間でデータを遣り取りする。

制御処理回路３６０は、プロセッサ３６２と、メインメモリ３６６と、ファームウェア３７０と、インターフェイス回路３６８とを含む。

プロセッサ３６２は、ファームウェア３７０を実行することで、操作ペンダント３００に必要な処理を実現する。メインメモリ３６６は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。

インターフェイス回路３６８は、操作キー群３８０との間で信号を遣り取りする。
操作キー群３８０は、ユーザ操作を受け付ける入力装置である。操作キー群３８０は、入力状態を示すインジケータなどを含んでいてもよい。

（ｃ４：サポート装置４００）
図７は、本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成するサポート装置４００のハードウェア構成例を示す模式図である。サポート装置４００は、一例として、汎用パソコンを用いて実現されてもよい。

図７を参照して、サポート装置４００は、プロセッサ４０２と、メインメモリ４０４と、入力部４０６と、表示部４０８と、ストレージ４１０と、光学ドライブ４１２と、ＵＳＢコントローラ４２０と、通信コントローラ４２２とを含む。これらのコンポーネントは、プロセッサバス４１８を介して接続されている。

プロセッサ４０２は、ＣＰＵやＧＰＵなどで構成され、ストレージ４１０に格納されたプログラム（一例として、ＯＳ４１０２および開発プログラム４１０４）を読み出して、メインメモリ４０４に展開して実行することで、サポート装置４００に必要な各種機能を実現する。

メインメモリ４０４は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ４１０は、例えば、ＨＤＤやＳＳＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。

ストレージ４１０には、基本的な機能を実現するためのＯＳ４１０２、および、開発環境を実現するための開発プログラム４１０４などが格納される。開発環境においては、制御装置１００で実行されるプログラムの作成、プログラムのデバッグ、制御装置１００の動作に係る設定、制御装置１００に接続されるデバイスの動作に対する設定、フィールドネットワーク２０に関する設定などが可能になっている。

入力部４０６は、キーボードやマウスなどで構成され、ユーザ操作を受け付ける。表示部４０８は、ディスプレイや各種インジケータなどで構成され、プロセッサ４０２による処理結果などを表示する。

ＵＳＢコントローラ４２０は、ＵＳＢ接続を介して、制御装置１００などとの間のデータを遣り取りする。通信コントローラ４２２は、上位ネットワーク１２を介して、任意の情報処理装置との間でデータを遣り取りする。

サポート装置４００は、光学ドライブ４１２を有しており、コンピュータ読み取り可能なプログラムを非一過的に格納する記憶媒体４１４（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記憶媒体）から、その中に格納されたプログラムが読み取られてストレージ４１０などにインストールされる。

サポート装置４００で実行される開発プログラム４１０４などは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体４１４を介してインストールされてもよいが、ネットワーク上のサーバ装置などからダウンロードする形でインストールするようにしてもよい。また、本実施の形態に係るサポート装置４００が提供する機能は、ＯＳ４１０２が提供するモジュールの一部を利用する形で実現される場合もある。

なお、ロボット制御システム１の稼動中において、サポート装置４００は、制御装置１００から取り外されていてもよい。

（ｃ５：表示装置５００）
本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成する表示装置５００は、一例として、汎用パソコンを用いて実現されてもよい。表示装置５００の基本的なハードウェア構成例は、図７に示すサポート装置４００のハードウェア構成例と同様であるので、ここでは詳細な説明は行わない。

（ｃ６：サーバ装置６００）
本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成するサーバ装置６００は、一例として汎用パソコンを用いて実現されてもよい。サーバ装置６００の基本的なハードウェア構成例は、図７に示すサポート装置４００のハードウェア構成例と同様であるので、ここでは詳細な説明は行わない。

（ｃ７：その他の形態）
図３〜図７には、１または複数のプロセッサがプログラムを実行することで必要な機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）など）を用いて実装してもよい。

制御装置１００の主要部を、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア（例えば、汎用パソコンをベースとした産業用パソコン）を用いて実現してもよい。この場合には、仮想化技術を用いて、用途の異なる複数のＯＳを並列的に実行させるとともに、各ＯＳ上で必要なアプリケーションを実行させるようにしてもよい。さらに、制御装置１００にサポート装置４００や表示装置５００などの機能を統合した構成を採用してもよい。

＜Ｄ．機能構成例＞
ロボット２００を制御するための機能構成の一例について説明する。

図８は、本実施の形態に係るロボット制御システム１におけるロボット２００の挙動を制御するための機能構成の一例を示す模式図である。図８を参照して、制御装置１００と１または複数のロボットコントローラ２５０との間で、ロボット２００を制御するためのコマンド１５８などが遣り取りされる。

制御装置１００は、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０と、ロボットプログラム実行エンジン１５２と、通信制御モジュール１６０と、通信ドライバ１６２と、外部通信インターフェイス１６４とを含む。これらのエレメントは、典型的には、制御装置１００のプロセッサ１０２がシステムプログラム１１０２を実行することで実現してもよい。

ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０は、ＩＥＣプログラム１１０４を実行することで、ロボットコントローラ２５０に与える出力値を周期的に生成する。より具体的には、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０は、ＩＥＣプログラム１１０４を所定の制御周期毎にサイクリック実行する。制御装置１００の制御周期としては、典型的には、数百μｓｅｃ〜数１００ｍｓｅｃ程度が想定される。ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０は、ＩＥＣプログラム１１０４の実行に従って、内部コマンド（例えば、コマンド１５８の送信開始および送信停止など）をロボットプログラム実行エンジン１５２へ出力し、および／または、ロボットプログラム実行エンジン１５２から状態値（例えば、ロボットプログラム実行エンジン１５２が実行しているロボットプログラム１１０８の状態など）を取得する。

ロボットプログラム実行エンジン１５２は、ロボットプログラム１１０８を実行することで、ロボットコントローラ２５０に与えるコマンド１５８を順次生成する。順次生成されるコマンド１５８は、ロボット２００の挙動を指示する。このように、ロボットプログラム実行エンジン１５２は、ロボットプログラム１１０８を逐次実行して、１または複数のロボットコントローラ２５０に対して、ロボット２００を制御するためのコマンド１５８を送信する。より具体的には、ロボットプログラム実行エンジン１５２は、ロボットプログラム解釈モジュール１５４と、コマンド生成モジュール１５６とを含む。

ロボットプログラム解釈モジュール１５４は、ロボットプログラム１１０８を順次読み込んでパースし、パースにより得られた内部コマンドをコマンド生成モジュール１５６へ出力する。ロボットプログラム解釈モジュール１５４は、ロボットプログラム１１０８に含まれるプログラミング言語により記述されたロボット２００の挙動に係る命令に加えて、信号の入出力、ファイルアクセスおよび通信に係る命令も解釈できる。

ロボットプログラム解釈モジュール１５４によるロボットプログラム１１０８の読み込み開始や停止などは、コマンド生成モジュール１５６により制御されてもよい。

コマンド生成モジュール１５６は、ロボットプログラム解釈モジュール１５４からの内部コマンドに従って、ロボットコントローラ２５０の各々に対するコマンド１５８を生成する。

コマンド生成モジュール１５６は、接続されている１または複数のロボットコントローラ２５０のホストとして機能する。より具体的には、コマンド生成モジュール１５６は、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０との間で遣り取りされる内部コマンド、および／または、外部通信インターフェイス１６４を介してサポート装置４００との間で遣り取りされる内部コマンドに応じて、ロボットプログラム解釈モジュール１５４でのロボットプログラム１１０８の実行の開始および停止を制御するとともに、ロボットコントローラ２５０に対するコマンド１５８の生成の開始および停止を制御する。

コマンド生成モジュール１５６は、ロボットコントローラ２５０から状態値およびエラーなどの情報を収集するようにしてもよい。

説明の便宜上、ロボットプログラム解釈モジュール１５４と、コマンド生成モジュール１５６とを分離した構成例を示すが、これらのモジュールを分離することなく、一体的に実装してもよい。

通信制御モジュール１６０および通信ドライバ１６２は、設定情報２７０４および順次生成されるコマンド１５８をロボットコントローラ２５０へ送信する通信部に相当する。通信制御モジュール１６０および通信ドライバ１６２は、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０からの出力値およびロボットプログラム実行エンジン１５２からのコマンド１５８をロボットコントローラ２５０へ送信する。

通信制御モジュール１６０は、接続されている１または複数のロボットコントローラ２５０との間のデータの遣り取りを管理する。通信制御モジュール１６０は、接続されているロボットコントローラ２５０毎にデータ通信を管理する通信インスタンスを生成し、生成した通信インスタンスを用いてデータ通信を管理するようにしてもよい。

通信ドライバ１６２は、フィールドネットワークコントローラ１０８（図３参照）を利用して、接続されている１または複数のロボットコントローラ２５０との間でデータ通信を行う内部インターフェイスである。

ロボットコントローラ２５０の各々は、通信制御モジュール２８０と、通信ドライバ２８２と、ロボット駆動エンジン２８４と、信号出力ドライバ２９２とを含む。これらのエレメントは、典型的には、ロボットコントローラ２５０のプロセッサ２６２（制御処理回路２６０）がロボットシステムプログラム２７０２を実行することで実現してもよい。

通信制御モジュール２８０は、接続されている制御装置１００との間のデータの遣り取りを管理する。通信制御モジュール２８０は、接続されている制御装置１００との間でデータ通信を管理する通信インスタンスを生成し、生成した通信インスタンスを用いてデータ通信を管理するようにしてもよい。

通信ドライバ２８２は、フィールドネットワークコントローラ２５２（図４参照）を利用して、接続されている制御装置１００との間でデータ通信を行う内部インターフェイスである。

ロボット駆動エンジン２８４は、制御装置１００からのコマンド１５８に従って、制御装置１００から予め送信された設定情報２７０４を参照して、ロボット２００（含：カスタムロボット２００Ａおよび／または汎用ロボット２００Ｂ）の各軸を駆動するための指令値を順次生成する。より具体的には、ロボット駆動エンジン２８４は、管理モジュール２８６と、目標軌道生成モジュール２８８と、指令値生成モジュール２９０とを含む。

管理モジュール２８６は、制御装置１００からの出力値に従って処理を実行する処理実行部に相当する。より具体的には、管理モジュール２８６は、制御装置１００からの出力値に従って、制御モードや、コマンド１５８から目標軌道の生成の開始／終了などを管理する。管理モジュール２８６は、制御装置１００から提供される設定情報２７０４を保持していてもよい。

目標軌道生成モジュール２８８（目標軌道生成部）は、制御装置１００からのコマンド１５８に従って、設定情報２７０４を参照しつつ、制御対象のロボット２００（含：カスタムロボット２００Ａおよび／または汎用ロボット２００Ｂ）の目標軌道を生成する。生成される目標軌道は、典型的には、ロボット２００の先端部の時間毎の位置（時間に対する位置の変化）、および／または、ロボット２００の先端部の時間毎の速度（時間に対する速度の変化）などを含む。

目標軌道生成モジュール２８８は、生成する目標軌道を指令値生成モジュール２９０へ出力してもよいし（典型的には、図４に示すカスタムロボット２００Ａを駆動する場合）、信号出力ドライバ２９２を介してロボット２００へ直接出力してもよい（典型的には、図５に示す汎用ロボット２００Ｂを駆動する場合）。

指令値生成モジュール２９０は、制御装置１００からのコマンド１５８によって指示された挙動を実現するように、ロボット２００の各軸を駆動するための指令値を順次生成する。より具体的には、指令値生成モジュール２９０は、目標軌道生成モジュール２８８により生成される目標軌道に従って、設定情報２７０４を参照しつつ、制御対象のロボット２００を構成するそれぞれのモータ２３０に対する指令値を順次生成する。指令値生成モジュール２９０は、指令値を所定の制御周期毎または所定のイベント毎に更新してもよい。

指令値生成モジュール２９０は、制御対象のロボット２００のキネマティクスに基づいて、目標軌道に沿ってロボット２００を駆動するためのモータ２３０に与えるそれぞれの指令値を算出する。指令値生成モジュール２９０は、モータ２３０に与える指令値として、目標位置（時間に対する位置／角度の変化）、目標速度（時間に対する速度／角速度の変化）、目標加速度（時間に対する加速度／角加速度の変化）、および／または、目標加速度（時間に対する加加速度／角加加速度の変化）などを算出する。

ロボットコントローラ２５０の目標軌道生成モジュール２８８の制御周期としては、典型的には、制御装置１００の制御周期と同程度の数百μｓｅｃ〜数１００ｍｓｅｃ程度が想定される。一方、ロボットコントローラ２５０の指令値生成モジュール２９０の制御周期は、目標軌道生成モジュール２８８の制御周期より高速である（例えば、数〜１０数倍程度）ことが想定される。

説明の便宜上、目標軌道生成モジュール２８８と、指令値生成モジュール２９０とを分離した構成例を示すが、これらのモジュールを分離することなく、一体的に実装してもよい。

信号出力ドライバ２９２は、インターフェイス回路２６８（図４参照）を利用して、指令値および／または目標軌道を、接続されている１または複数のドライブ回路２２０および／またはロボット２００へ出力するための内部インターフェイスである。

＜Ｅ．制御装置１００で実行される処理＞
上述したように、ロボットプログラム１１０８は、ロボット２００の挙動を制御するためのプログラムである。但し、ロボット２００の挙動を制御するためには、例えば、ロボット２００の動作を開始／停止するタイミング、ロボット２００を動作させるための条件（例えば、前工程あるいは後工程にある設備との連係）、ロボット２００に係るセーフティ条件などを制御する必要もある。

そこで、制御装置１００においては、ロボットプログラム１１０８だけではなく、ＩＥＣプログラム１１０４も並列的に実行できるようにしてもよい。ＩＥＣプログラム１１０４は、ロボット２００の動作に係る状態値を収集して、ロボット２００の動作を開始／停止するタイミングを決定するロジックなどを含んでいてもよい。

図９は、本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成する制御装置１００で実行されるＩＥＣプログラム１１０４およびロボットプログラム１１０８の一例を示す図である。

図９（Ａ）には、ラダー・ダイアグラム（ＬＤ言語）で記述されたＩＥＣプログラム１１０４の例を示す。図９（Ａ）に示すＩＥＣプログラム１１０４の例は、制御対象のロボット２００の電源を投入する処理、および、制御対象のロボット２００のキャリブレーションを実行する処理に関する命令を含む。

なお、図９（Ａ）に示すように、ＩＥＣプログラム１１０４は、ファンクションブロックを要素として含んでいてもよい。さらに、ＩＥＣプログラム１１０４は、ストラクチャード・テキスト（ＳＴ言語）で記述されたコードを含んでいてもよい。

図９（Ｂ）には、Ｖ＋言語で記述されたロボットプログラム１１０８の例を示す。図９（Ｂ）に示すように、Ｖ＋言語は、ロボット２００の挙動を制御するための一種の高級言語である。

次に、制御装置１００におけるＩＥＣプログラム１１０４およびロボットプログラム１１０８の並列実行について説明する。

図１０は、本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成する制御装置１００におけるプログラムの実行例を示すタイムチャートである。図１０に示すように、制御装置１００においては、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０ならびにロボットプログラム実行エンジン１５２（ロボットプログラム解釈モジュール１５４およびコマンド生成モジュール１５６）がそれぞれ処理を独立して実行する。

ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０は、ＩＥＣプログラム１１０４を予め定められた制御周期Ｔ１毎にサイクリック実行（繰り返し実行）する。ＩＥＣプログラム１１０４のサイクリック実行は、出力更新処理１５０２および入力更新処理１５０４を含む。

出力更新処理１５０２は、ＩＥＣプログラム１１０４の実行により決定された出力値を、内部変数および／または対象のデバイスに反映する処理を含む。特に、フィールドネットワーク２０を介して接続されているデバイスに対する出力値は、通信フレームに格納されてフィールドネットワーク２０上に送出される。

入力更新処理１５０４は、ＩＥＣプログラム１１０４の実行に必要な入力値（状態値）を、内部変数および／または対象のデバイスから取得する処理を含む。特に、フィールドネットワーク２０を介して接続されているデバイスからの入力値は、フィールドネットワーク２０上を伝搬する通信フレームから取得される。

通信制御モジュール１６０は、制御周期Ｔ１に同期して、フィールドネットワーク２０上に通信フレームを送出するとともに、フィールドネットワーク２０上を巡回して戻ってきた通信フレームを受信する。通信制御モジュール１６０は、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０により生成された出力値、および／または、およびコマンド生成モジュール１５６により生成されたコマンド１５８を、通信フレームに格納するとともに、戻ってきた通信フレームに含まれる入力値（状態値）をＩＥＣプログラム実行エンジン１５０およびコマンド生成モジュール１５６が参照できるように保持する。

コマンド生成モジュール１５６は、ロボットプログラム解釈モジュール１５４からの内部コマンドに従ってコマンド１５８を生成する。典型的には、コマンド生成モジュール１５６がコマンド１５８を生成するタイミングは、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０からの出力値によって決定される。図１０に示す例では、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０からの出力値に応答して、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０がコマンド１５８を生成する例を示す。ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０によるコマンド１５８の生成は、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０の出力更新処理１５０２のタイミングと同期させてもよい。

ロボットプログラム解釈モジュール１５４は、典型的には、制御周期Ｔ１とは独立して、ロボットプログラム１１０８を実行する。ロボットプログラム解釈モジュール１５４によるロボットプログラム１１０８の実行の開始／停止は、コマンド生成モジュール１５６により制御されてもよい。

図１０に示すように、ロボットプログラム実行エンジン１５２は、ロボットプログラム１１０８を逐次実行する。ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０は、ロボットプログラム実行エンジン１５２によるロボットプログラム１１０８の実行とは独立して、ＩＥＣプログラム１１０４をサイクリック実行する。

＜Ｆ．制御装置１００とロボットコントローラ２５０との間のデータの遣り取り＞
次に、制御装置１００とロボットコントローラ２５０との間のデータの遣り取りについて説明する。

図１１は、本実施の形態に係るロボット制御システム１における初期状態でのデータ処理を概略する模式図である。

図１１を参照して、制御装置１００のロボットプログラム実行エンジン１５２には、ロボット２００（ロボットコントローラ２５０）毎に予め用意された設定情報２７０４が入力される。ロボットプログラム実行エンジン１５２のコマンド生成モジュール１５６は、予め定められた条件が成立すると、ロボットコントローラ２５０の各々に対して、対応する設定情報２７０４を送信する。ロボットコントローラ２５０のロボット駆動エンジン２８４は、制御装置１００から送信された設定情報２７０４を格納する。

ロボットコントローラ２５０に設定情報２７０４が格納されることで、ロボットコントローラ２５０はロボット２００の制御が可能となる。ロボットコントローラ２５０がロボット２００を制御する運転状態においては、制御装置１００からロボットコントローラ２５０へコマンド１５８が送信される。

図１２は、本実施の形態に係るロボット制御システム１における運転状態でのデータ処理を概略する模式図である。図１２を参照して、制御装置１００のロボットプログラム実行エンジン１５２には、所定のプログラミング言語で記述されたロボットプログラム１１０８が入力される。

例えば、同一の生産ラインに複数のロボット２００が配置されており、それぞれのロボット２００が異なる作業を行うような生産設備においては、ロボットプログラム実行エンジン１５２には、ロボット２００毎に異なるロボットプログラム１１０８が入力される。また、複数の同一の生産ラインが並列して配置されるとともに、それぞれの生産ラインに同一の作業を行うロボット２００が配置されているような生産設備においては、ロボットプログラム実行エンジン１５２には、共通のロボットプログラム１１０８が入力されてもよい。但し、生成されるコマンド１５８は、ロボットコントローラ２５０へそれぞれ独立して送信されてもよい。

また、ロボットプログラム実行エンジン１５２には、異なるプログラミング言語（例えば、Ｖ＋言語およびＧコード）で記述された複数のロボットプログラム１１０８が入力されてもよい。ロボットプログラム実行エンジン１５２は、異なるプログラミング言語で記述されたロボットプログラム１１０８が入力された場合であっても、共通のコマンド体系に従って記述されたコマンド１５８を生成できる。

このように、ロボットプログラム実行エンジン１５２は、複数のプログラミング言語を解釈可能に構成されてもよい。この場合、ロボットプログラム実行エンジン１５２は、プログラミング言語に依存することなく、予め定められたコマンド体系に従うコマンド１５８を生成するようにしてもよい。

ロボットプログラム実行エンジン１５２（ロボットプログラム解釈モジュール１５４）は、入力されたロボットプログラム１１０８を解釈して内部コマンドを生成する。さらに、ロボットプログラム実行エンジン１５２（コマンド生成モジュール１５６）は、生成した内部コマンドに従って、ロボット２００の挙動を制御するためのコマンド１５８を生成する。

コマンド１５８は、接続されている１または複数のロボットコントローラ２５０に対してそれぞれ生成されてもよい。

生成されたコマンド１５８は、フィールドネットワーク２０（図２参照）を介して、対応するロボットコントローラ２５０へ送信される。制御装置１００が複数のロボットコントローラ２５０とネットワーク接続されている場合には、制御装置１００の通信部５０（フィールドネットワークコントローラ１０８、通信制御モジュール１６０、通信ドライバ１６２などで構成）は、複数のロボットコントローラ２５０へそれぞれコマンド１５８を送信する。

ロボットコントローラ２５０の目標軌道生成モジュール２８８は、制御装置１００からのコマンド１５８に従って、目標軌道を生成する。生成される目標軌道は、そのまま汎用ロボット２００Ｂへ出力されてもよい。

一方、ロボットコントローラ２５０の指令値生成モジュール２９０は、生成される目標軌道に従って、制御対象のロボット２００を構成するそれぞれのモータ２３０に対する指令値を生成する。

なお、コマンド１５８を規定するコマンド体系としては、任意のものを採用できる。コマンド１５８の生成に係る処理を低減する観点からは、ロボットプログラム１１０８に記述される命令から容易に生成できるコマンド群を採用することが好ましい。

＜Ｇ．設定情報の具体例＞
次に、ロボットコントローラ２５０で参照される設定情報２７０４の具体例について説明する。

図１３は、本実施の形態に係るロボット制御システム１において利用される設定情報２７０４の一例を示す図である。図１３を参照して、ロボットコントローラ２５０で参照される設定情報２７０４は、そのロボットコントローラ２５０が制御するロボット２００に関するパラメータを含む。

例えば、設定情報２７０４は、ロボット種別やロボット形式を示すロボットタイプ、各ロボットが有している軸数、各軸のパラメータ、各軸を駆動するサーバのパラメータ（回転数や減速比なども含む）などを含む。さらに、設定情報２７０４は、ロボット２００の制限値（（例えば、速度制限値、加速度制限値、ジャーク制限値など）を含んでいてもよい。

制御装置１００に格納される設定情報群２７０１は、１または複数の設定情報２７０４からなる。制御装置１００は、予め定められた条件が成立すると、対象のロボットコントローラ２５０に対して、設定情報群２７０１のうち対応する設定情報２７０４を送信する。このように、ロボット制御システム１が複数のロボットコントローラ２５０を有している場合には、制御装置１００のストレージ１１０には、複数のロボットコントローラ２５０毎の設定情報２７０４からなる設定情報群２７０１が格納されている。

ロボットコントローラ２５０は、設定情報２７０４を参照して、目標軌道の生成、および／または、指令値の生成などを行う。

なお、図１３に示すように、制御装置１００に接続されるロボットコントローラ２５０のそれぞれに対応する設定情報２７０４を予め定め用意してもよいが、設定情報２７０４の内容が互いに類似しているような場合には、デフォルトの設定情報を用意した上で、そのデフォルトの設定情報に対する差分のみを送信するようにしてもよい。

図１４は、本実施の形態に係るロボット制御システム１において利用される設定情報の別の一例を示す図である。図１４に示すように、それぞれのロボットコントローラ２５０に対して、予めデフォルトの設定情報２７０４Ａを格納しておく。その上で、各ロボットコントローラ２５０に応じた設定情報となるように、デフォルトの設定情報２７０４Ａからの差分情報２７０４Ｂを送信するようにしてもよい。

ロボットコントローラ２５０は、デフォルトの設定情報２７０４Ａに対して、差分情報２７０４Ｂを適用することで、制御対象のロボット２００に応じた設定情報を生成および参照できる。

このように、制御装置１００からロボットコントローラ２５０に対して、差分情報２７０４Ｂのみを送信するようにしてもよい。すなわち、制御装置１００は、ロボットコントローラ２５０に予め格納されているデフォルトの設定情報２７０４Ａとロボットコントローラ２５０に格納されるべき設定情報２７０４との差分である差分情報２７０４Ｂを、ロボットコントローラ２５０へ送信するようにしてもよい。なお、デフォルトの設定情報２７０４Ａがロボットコントローラ２５０に格納されていないような場合には、制御装置１００がデフォルトの設定情報２７０４Ａをロボットコントローラ２５０へ送信するようにしてもよい。

＜Ｈ．設定情報の送信条件＞
上述したように、制御装置１００は、予め定められた条件（以下、「送信条件」とも称す。）が満たされると、設定情報２７０４をロボットコントローラ２５０へ送信する。この制御装置１００が設定情報２７０４を送信する際の送信条件の一例について説明する。

（ｈ１：制御装置１００の起動）
例えば、制御装置１００が起動したことを送信条件とすることができる。すなわち、送信条件は、制御装置１００が起動したことを含んでいてもよい。この場合、制御装置１００は、システム起動直後の初期状態において、設定情報２７０４をロボットコントローラ２５０へ送信する。

図１５は、本実施の形態に係るロボット制御システム１における送信条件の一例を示す図である。図１５を参照して、制御装置１００の電源が投入されてシステム起動したとする。併せて、ロボットコントローラ２５０についてもシステム起動する。なお、ロボットコントローラ２５０がシステム起動した直後は、レディ状態であるとする。

すると、制御装置１００は、設定情報２７０４をロボットコントローラ２５０へ送信する。ロボットコントローラ２５０は、受信した設定情報２７０４を格納して、レディ状態から運転状態に遷移する。ロボットコントローラ２５０は、運転状態への遷移によって、ロボット２００の制御が可能となる。

（ｈ２：ネットワーク接続）
また、ロボット２００（ロボットコントローラ２５０）がネットワーク接続されたことを送信条件とすることができる。すなわち、送信条件は、ロボットコントローラ２５０が制御装置１００とネットワーク接続されることを含んでいてもよい。より具体的には、いずれかのロボットコントローラ２５０がフィールドネットワーク２０に新たに接続あるいは再接続されると、それを契機として、制御装置１００からロボットコントローラ２５０へ設定情報２７０４が送信される。

図１６は、本実施の形態に係るロボット制御システム１における送信条件の別の一例を示す図である。図１６を参照して、ロボット２００（ロボットコントローラ２５０）がフィールドネットワーク２０に接続され、ロボットコントローラ２５０がシステム起動したとする。なお、ロボットコントローラ２５０がシステム起動した直後は、レディ状態であるとする。

すると、制御装置１００は、設定情報２７０４をロボットコントローラ２５０へ送信する。ロボットコントローラ２５０は、受信した設定情報２７０４を格納して、レディ状態から運転状態に遷移する。ロボットコントローラ２５０は、運転状態への遷移によって、ロボット２００の制御が可能となる。

（ｈ３：外部装置からの指示）
また、外部装置から制御装置１００に対して指示が与えられたことを送信条件とすることができる。すなわち、制御装置１００は、制御装置１００に接続された外部装置からの指令に従って、設定情報２７０４をロボットコントローラ２５０へ送信してもよい。例えば、サポート装置４００から制御装置１００に対して明示的に指示が与えられると、その指示に従って、制御装置１００は、ロボットコントローラ２５０へ設定情報２７０４を送信する。

図１７は、本実施の形態に係るロボット制御システム１における送信条件のさらに別の一例を示す図である。図１７を参照して、サポート装置４００に対してユーザが操作を行うと、設定情報２７０４の送信指示が制御装置１００に与えられる。なお、ロボットコントローラ２５０がシステム起動した直後は、レディ状態であるとする。

制御装置１００は、サポート装置４００からの送信指示に応答して、設定情報２７０４をロボットコントローラ２５０へ送信する。ロボットコントローラ２５０は、受信した設定情報２７０４を格納して、レディ状態から運転状態に遷移する。ロボットコントローラ２５０は、運転状態への遷移によって、ロボット２００の制御が可能となる。

なお、サポート装置４００から制御装置１００へ送信指示が与えられるトリガーとしては、ユーザ操作であってもよいし、サポート装置４００で実行されるアプリケーションなどであってもよい。例えば、サポート装置４００からＩＥＣプログラム１１０４およびロボットプログラム１１０８が制御装置１００へ転送された後、設定情報２７０４の送信指示も制御装置１００に与えられてもよい。

（ｈ４：制御装置１００で実行されるアプリケーション）
また、制御装置１００で実行されるＩＥＣプログラム１１０４などが送信条件を成立させるようにしてもよい。すなわち、制御装置１００で実行されるアプリケーションが設定情報２７０４を送信するトリガーを発生させてもよい。

例えば、ＩＥＣプログラム１１０４に設定情報２７０４の送信条件に相当するロジックを組み込んでおき、この組み込まれた送信条件が成立すると、設定情報２７０４を送信するようにしてもよい。この場合、任意の送信条件を規定できる。

（ｈ５：既存の設定情報）
上述の設定情報２７０４を送信する処理においては、送信先のロボットコントローラ２５０に設定情報２７０４が既に格納されているか否かにかかわらず、設定情報２７０４を送信するようにしてもよい。すなわち、制御装置１００は、ロボットコントローラ２５０に予め設定情報２７０４が格納されていても、制御装置１００のストレージ１１０に格納されている設定情報２７０４をロボットコントローラ２５０へ送信するようにしてもよい。

一方で、送信先のロボットコントローラ２５０に正しい設定情報２７０４が格納されているか否かを判断し、正しい設定情報２７０４が格納されていない場合に限って、制御装置１００からロボットコントローラ２５０へ設定情報２７０４を送信するようにしてもよい。この場合、制御装置１００は、設定情報２７０４を送信すべきロボットコントローラ２５０から当該ロボットコントローラ２５０に格納されている設定情報２７０４の情報を取得し、設定情報２７０４が格納されていない場合、あるいは、格納されている設定情報２７０４が送信予定の設定情報２７０４とは異なっている場合には、設定情報２７０４を当該ロボットコントローラ２５０へ送信する。

このように、送信条件として、送信先のロボットコントローラ２５０に正しい設定情報２７０４が格納されていないことを含めてもよい。

（ｈ６：その他）
上述した送信条件に限らず、任意の送信条件を採用できる。また、上述した送信条件のうち複数を任意に組み合わせて採用してもよい。さらに、ロボットコントローラ２５０毎に送信条件を異ならせてもよい。

＜Ｉ．処理手順＞
次に、本実施の形態に係るロボット制御システム１における処理手順について説明する。

（ｉ１：設定情報２７０４の送信）
まず、設定情報２７０４の送信に係る処理について説明する。

図１８は、本実施の形態に係るロボット制御システム１における設定情報２７０４の送信処理を示すシーケンス図である。図１８に示す制御装置１００の処理は、典型的には、制御装置１００のプロセッサ１０２がシステムプログラム１１０２を実行することで実現される。また、図１８に示すロボットコントローラ２５０の処理は、典型的には、プロセッサ２６２がロボットシステムプログラム２７０２を実行することで実現される。

図１８を参照して、ロボットコントローラ２５０は、システム起動してレディ状態であるとする（シーケンスＳＱ２００）。

制御装置１００は、設定情報２７０４を送信する予め定められた条件（送信条件）が成立しているか否かを判断する（シーケンスＳＱ１００）。送信条件が成立するか否かを判断するにあたって、制御装置１００は、ロボットコントローラ２５０から必要な情報を取得してもよい。送信条件が成立していなければ（シーケンスＳＱ１００においてＮＯ）、以下の処理はスキップされる。

送信条件が成立していれば（シーケンスＳＱ１００においてＹＥＳ）、制御装置１００は、送信対象のロボットコントローラ２５０を特定し（シーケンスＳＱ１０２）、特定したロボットコントローラ２５０に対応する設定情報２７０４を送信する（シーケンスＳＱ１０４）。そして、ロボットコントローラ２５０からの受信完了通知を待つ（シーケンスＳＱ１０６）。

ロボットコントローラ２５０は、制御装置１００から設定情報２７０４を受信すると（シーケンスＳＱ２０２）、受信した設定情報２７０４を格納する（シーケンスＳＱ２０４）。そして、ロボットコントローラ２５０は、設定情報２７０４の受信が完了したことを制御装置１００へ通知する（シーケンスＳＱ２０６）。そして、ロボットコントローラ２５０は、レディ状態から運転状態に遷移する（シーケンスＳＱ２０８）。

制御装置１００は、ロボットコントローラ２５０からの受信完了通知を受信すると（シーケンスＳＱ１０６においてＹＥＳ）、設定情報２７０４の送信処理を終了する。

（ｉ２：動作中）
次に、上述したような設定情報２７０４の送信に係る処理が完了した後の動作中の処理について説明する。

図１９は、本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成する制御装置１００における動作中の処理手順を示すフローチャートである。図１９に示す各ステップは、典型的には、制御装置１００のプロセッサ１０２がシステムプログラム１１０２を実行することで実現してもよい。図１９に示すように、制御装置１００においては、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０による処理と、ロボットプログラム実行エンジン１５２（ロボットプログラム解釈モジュール１５４およびコマンド生成モジュール１５６）による処理とが並列して実行される。

ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０に係る処理として、制御装置１００は、次の制御周期が到来したか否かを判断する（ステップＳ１００）。次の制御周期が到来していなければ（ステップＳ１００においてＮＯ）、制御装置１００は、次の制御周期の到来まで処理を待つ。

次の制御周期が到来していれば（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、制御装置１００は、前の制御周期におけるＩＥＣプログラム１１０４の実行により決定された出力値を出力する（ステップＳ１０２）。なお、出力値を出力する処理は、ロボットプログラム実行エンジン１５２へ出力値を出力する処理を含む。

続いて、制御装置１００は、最新の入力値を取得し（ステップＳ１０４）、取得した最新の入力値を利用して、ＩＥＣプログラム１１０４を実行することで、出力値を決定する（ステップＳ１０６）。そして、ステップＳ１００以下の処理が繰り返される。

一方、ロボットプログラム実行エンジン１５２に係る処理として、制御装置１００は、ロボットプログラム１１０８の読み込み開始条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１５０）。ロボットプログラム１１０８の読み込み開始条件は、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０からの出力値、ロボットコントローラ２５０からの入力値（例えば、ロボットコントローラ２５０が運転状態であること）、サポート装置４００からの指示、その他の任意の情報を適宜組み合わせて規定されてもよい。

ロボットプログラム１１０８の読み込み開始条件が成立していなければ（ステップＳ１５０においてのＮＯの場合）、制御装置１００は、ステップＳ１５２およびＳ１５４の処理をスキップする。

ロボットプログラム１１０８の読み込み開始条件が成立していれば（ステップＳ１５０においてのＹＥＳの場合）、制御装置１００は、ロボットプログラム１１０８を実行することで、ロボットコントローラ２５０に与えるロボットの挙動を指示するコマンド１５８を生成するとともに、生成したコマンド１５８をロボットコントローラ２５０へ送信するステップ（ステップＳ１５２〜Ｓ１６０）。

より具体的には、制御装置１００は、対象のロボットプログラム１１０８を順次読み込み（ステップＳ１５２）、読み込んだロボットプログラム１１０８をパースして、内部コマンドを生成する（ステップＳ１５４）。

制御装置１００は、コマンド１５８の出力開始条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１５６）。コマンド１５８の出力開始条件は、ＩＥＣプログラム実行エンジン１５０からの出力値、ロボットコントローラ２５０からの入力値、サポート装置４００からの指示、その他の任意の情報を適宜組み合わせて規定されてもよい。

制御装置１００は、コマンド１５８の出力開始条件が成立していれば（ステップＳ１５６においてＹＥＳの場合）、制御装置１００は、次の制御周期が到来したか否かを判断する（ステップＳ１５８）。次の制御周期が到来していなければ（ステップＳ１５８においてＮＯ）、制御装置１００は、次の制御周期の到来まで処理を待つ。

次の制御周期が到来していれば（ステップＳ１５８においてＹＥＳ）、制御装置１００は、予め生成されている内部コマンドに従ってコマンド１５８を生成して出力する（ステップＳ１６０）。

コマンド１５８の出力開始条件が成立していなければ（ステップＳ１５６においてＮＯの場合）、制御装置１００は、ステップＳ１５８およびＳ１６０の処理をスキップする。

そして、ステップＳ１５０以下の処理が繰り返される。
図２０は、本実施の形態に係るロボット制御システム１を構成するロボットコントローラ２５０における動作中の処理手順を示すフローチャートである。図２０に示す各ステップは、ロボットコントローラ２５０のプロセッサ２６２（制御処理回路２６０）がロボットシステムプログラム２７０２を実行することで実現してもよい。

図２０に示すように、ロボットコントローラ２５０においては、目標軌道生成モジュール２８８による処理と、指令値生成モジュール２９０による処理とが並列して実行される。図２０に示す処理は、ロボットコントローラ２５０が運転状態である場合に実行される。すなわち、制御装置１００からの設定情報２７０４が格納されている場合に限って実行される。

目標軌道生成モジュール２８８に係る処理として、ロボットコントローラ２５０は、制御装置１００からコマンド１５８を受信したか否かを判断する（ステップＳ２００）。制御装置１００からコマンド１５８を受信していなければ（ステップＳ２００においてＮＯの場合）、ロボットコントローラ２５０は、ステップＳ２００の処理を繰り返す。

制御装置１００からコマンド１５８を受信していれば（ステップＳ２００においてＹＥＳの場合）、ロボットコントローラ２５０は、コマンド１５８のすべてを受信しているか否かを判断する（ステップＳ２０２）。コマンド１５８の一部のみを受信していれば（ステップＳ２０２においてＮＯの場合）、ロボットコントローラ２５０は、ステップＳ２００以下の処理を繰り返す。

コマンド１５８のすべてを受信していれば（ステップＳ２０２においてＹＥＳの場合）、ロボットコントローラ２５０は、受信したコマンド１５８に従って、設定情報２７０４を参照しつつ、目標軌道を生成する（ステップＳ２０４）。そして、ステップＳ２００以下の処理が繰り返される。

一方、指令値生成モジュール２９０に係る処理として、ロボットコントローラ２５０は、次の制御周期が到来したか否かを判断する（ステップＳ２５０）。次の制御周期が到来していなければ（ステップＳ２５０においてＮＯ）、ロボットコントローラ２５０は、次の制御周期の到来まで処理を待つ。

次の制御周期が到来していれば（ステップＳ２５０においてＹＥＳ）、ロボットコントローラ２５０は、予め定められた最新の入力値を通信フレーム４０に格納して、制御装置１００へ送信する（ステップＳ２５２）。そして、ロボットコントローラ２５０は、通信フレーム４０を参照して、制御装置１００から送信された最新の出力値を取得する（ステップＳ２５４）。そして、ロボットコントローラ２５０は、ロボット２００に対する指令値の出力条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ２５６）。ロボット２００に対する指令値の出力条件は、制御装置１００から送信された最新の出力値、管理モジュール２８６が保持する状態値、ロボットコントローラ２５０で取得される状態値、その他の任意の情報を適宜組み合わせて規定されてもよい。

ロボット２００に対する指令値の出力条件が成立していなければ（ステップＳ２５６においてＮＯの場合）、ロボットコントローラ２５０は、ステップＳ２５８およびＳ２６０の処理をスキップする。

ロボット２００に対する指令値の出力条件が成立していれば（ステップＳ２５６においてＹＥＳの場合）、ロボットコントローラ２５０は、制御装置１００からのコマンド１５８によって指示された挙動を実現するように、ロボット２００の各軸を駆動するための指令値を順次生成する（ステップＳ２５８〜Ｓ２６０）。より具体的には、ロボットコントローラ２５０は、予め生成されている目標軌道に従って、設定情報２７０４を参照しつつ、制御対象のロボット２００を構成するそれぞれのモータ２３０に対する指令値を生成する（ステップＳ２５８）。そして、ロボットコントローラ２５０は、生成したそれぞれの指令値を出力する（ステップＳ２６０）。

そして、ステップＳ２５０以下の処理が繰り返される。
＜Ｊ．付記＞
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。

［構成１］
ロボット制御システム（１）であって、
第１の制御装置（１００）と、
前記第１の制御装置とネットワーク接続され、ロボットを制御するための第２の制御装置（２５０）とを備え、
前記第１の制御装置は、
前記第２の制御装置が制御するロボット（２００）に関する設定情報（２７０４）を格納する記憶部（１１０）と、
ロボットプログラム（１１０８）を実行することで、前記第２の制御装置に与えるコマンド（１５８）を順次生成するコマンド生成部（１５２）と、
前記設定情報および前記順次生成されるコマンドを前記第２の制御装置へ送信する通信部（５０）とを備え、
前記第２の制御装置は、
前記第１の制御装置からのコマンドに従って、前記第１の制御装置から予め送信された設定情報を参照して、前記ロボットの各軸を駆動するための指令値を順次生成する指令値生成部（２９０）を備える、ロボット制御システム。

［構成２］
前記第１の制御装置は、予め定められた条件が満たされると、前記設定情報を前記第２の制御装置へ送信する、構成１に記載のロボット制御システム。

［構成３］
前記予め定められた条件は、前記第１の制御装置が起動したことを含む、構成２に記載のロボット制御システム。

［構成４］
前記予め定められた条件は、前記第２の制御装置が前記第１の制御装置とネットワーク接続されることを含む、構成２または３に記載のロボット制御システム。

［構成５］
前記第１の制御装置は、前記第１の制御装置に接続された外部装置（４００）からの指令に従って、前記設定情報を前記第２の制御装置へ送信する、構成１〜４のいずれか１項に記載のロボット制御システム。

［構成６］
前記第１の制御装置は、前記第２の制御装置に予め設定情報が格納されていても、前記第１の制御装置の前記記憶部に格納されている設定情報を前記第２の制御装置へ送信する、構成１〜５のいずれか１項に記載のロボット制御システム。

［構成７］
前記第１の制御装置は、前記第２の制御装置に予め格納されている設定情報（２７０４Ａ）と前記第２の制御装置に格納されるべき設定情報との差分（２７０４Ｂ）を、前記第２の制御装置へ送信する、構成１〜５のいずれか１項に記載のロボット制御システム。

［構成８］
前記ロボット制御システムは、前記第２の制御装置を複数備え、
前記第１の制御装置の前記記憶部は、複数の前記第２の制御装置毎に設定情報を格納している、構成１〜７のいずれか１項に記載のロボット制御システム。

［構成９］
第１の制御装置（１００）と、前記第１の制御装置とネットワーク接続され、ロボット（２００）を制御するための第２の制御装置（２５０）とを備えたロボット制御システム（１）における制御方法であって、
前記第１の制御装置が、前記第２の制御装置が制御するロボットに関する設定情報（２７０４）を前記第２の制御装置へ送信するステップ（ＳＱ１０４）と、
前記第１の制御装置が、ロボットプログラム（１１０８）を実行することで、前記第２の制御装置に与えるコマンド（１５８）を順次生成するステップ（Ｓ１６０）と、
前記第１の制御装置が、前記設定情報および前記順次生成されるコマンドを前記第２の制御装置へ送信するステップ（Ｓ１６０）と、
前記第２の制御装置が、前記第１の制御装置からのコマンドに従って、前記設定情報を参照して、前記ロボットの各軸を駆動するための指令値を順次生成するステップ（Ｓ２５８，Ｓ２６０）とを備える、制御方法。

＜Ｋ．利点＞
本実施の形態に係るロボット制御システム１においては、制御装置１００とロボットコントローラ２５０とが連係してロボット２００の挙動を制御する。このような構成を採用するにあたって、制御装置１００からコマンド１５８を送信する前に、コマンド１５８の送信先であるロボットコントローラ２５０に対して、ロボットコントローラ２５０が制御するロボット２００に関する設定情報２７０４を送信する。これによって、制御装置１００とロボットコントローラ２５０とが連係したロボット２００の制御を確実に実現できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ロボット制御システム、１２ 上位ネットワーク、２０ フィールドネットワーク、４０ 通信フレーム、５０ 通信部、１００ 制御装置、１０２，２６２，３６２，４０２ プロセッサ、１０４，２６６，３６６，４０４ メインメモリ、１０６ 上位ネットワークコントローラ、１０８，２５２，３５２ フィールドネットワークコントローラ、１１０，２７０，４１０ ストレージ、１１２ メモリカードインターフェイス、１１４ メモリカード、１１６ ローカルバスコントローラ、１１８，４１８ プロセッサバス、１２０，４２０ ＵＳＢコントローラ、１２２ ローカルバス、１３０ 機能ユニット、１５０ ＩＥＣプログラム実行エンジン、１５２ ロボットプログラム実行エンジン、１５４ ロボットプログラム解釈モジュール、１５６ コマンド生成モジュール、１５８ コマンド、１６０，２８０ 通信制御モジュール、１６２，２８２ 通信ドライバ、１６４ 外部通信インターフェイス、２００ ロボット、２００Ａ カスタムロボット、２００Ｂ 汎用ロボット、２１０ アーム部、２２０ ドライブ回路、２３０ モータ、２５０ ロボットコントローラ、２６０，３６０ 制御処理回路、２６８，３６８ インターフェイス回路、２８４ ロボット駆動エンジン、２８６ 管理モジュール、２８８ 目標軌道生成モジュール、２９０ 指令値生成モジュール、２９２ 信号出力ドライバ、３００ 操作ペンダント、３７０ ファームウェア、３８０ 操作キー群、４００ サポート装置、４０６ 入力部、４０８ 表示部、４１２ 光学ドライブ、４１４ 記憶媒体、４２２ 通信コントローラ、５００ 表示装置、６００ サーバ装置、１１０２ システムプログラム、１１０４ ＩＥＣプログラム、１１０６，２７０４，２７０４Ａ 設定情報、１１０８ ロボットプログラム、１５０２ 出力更新処理、１５０４ 入力更新処理、２７０１ 設定情報群、２７０２ ロボットシステムプログラム、２７０４Ｂ 差分情報、４１０４ 開発プログラム、Ｔ１ 制御周期。

Claims (9)

1. ロボット制御システムであって、
   第１の制御装置と、
   前記第１の制御装置とネットワーク接続され、ロボットを制御するための第２の制御装置とを備え、
   前記第１の制御装置は、
   前記第２の制御装置が制御するロボットに関する設定情報を格納する記憶部と、
   ロボットプログラムを実行することで、前記第２の制御装置に与えるコマンドを順次生成するコマンド生成部と、
   前記設定情報および前記順次生成されるコマンドを前記第２の制御装置へ送信する通信部とを備え、
   前記第２の制御装置は、
   前記第１の制御装置からのコマンドに従って、前記第１の制御装置から予め送信された設定情報を参照して、前記ロボットの各軸を駆動するための指令値を順次生成する指令値生成部を備える、ロボット制御システム。
2. 前記第１の制御装置は、予め定められた条件が満たされると、前記設定情報を前記第２の制御装置へ送信する、請求項１に記載のロボット制御システム。
3. 前記予め定められた条件は、前記第１の制御装置が起動したことを含む、請求項２に記載のロボット制御システム。
4. 前記予め定められた条件は、前記第２の制御装置が前記第１の制御装置とネットワーク接続されることを含む、請求項２または３に記載のロボット制御システム。
5. 前記第１の制御装置は、前記第１の制御装置に接続された外部装置からの指令に従って、前記設定情報を前記第２の制御装置へ送信する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボット制御システム。
6. 前記第１の制御装置は、前記第２の制御装置に予め設定情報が格納されていても、前記第１の制御装置の前記記憶部に格納されている設定情報を前記第２の制御装置へ送信する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロボット制御システム。
7. 前記第１の制御装置は、前記第２の制御装置に予め格納されている設定情報と前記第２の制御装置に格納されるべき設定情報との差分を、前記第２の制御装置へ送信する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロボット制御システム。
8. 前記ロボット制御システムは、前記第２の制御装置を複数備え、
   前記第１の制御装置の前記記憶部は、複数の前記第２の制御装置毎に設定情報を格納している、請求項１〜７のいずれか１項に記載のロボット制御システム。
9. 第１の制御装置と、前記第１の制御装置とネットワーク接続され、ロボットを制御するための第２の制御装置とを備えたロボット制御システムにおける制御方法であって、
   前記第１の制御装置が、前記第２の制御装置が制御するロボットに関する設定情報を前記第２の制御装置へ送信するステップと、
   前記第１の制御装置が、ロボットプログラムを実行することで、前記第２の制御装置に与えるコマンドを順次生成するステップと、
   前記第１の制御装置が、前記設定情報および前記順次生成されるコマンドを前記第２の制御装置へ送信するステップと、
   前記第２の制御装置が、前記第１の制御装置からのコマンドに従って、前記設定情報を参照して、前記ロボットの各軸を駆動するための指令値を順次生成するステップとを備える、制御方法。

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