JP2022131374A - ロボット制御システム、ロボットコントローラ、及びロボット制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロボット制御における処理速度を向上させる。【解決手段】ロボット制御システム（１）は、ロボット（３０）を制御可能なロボットコントローラ（２０）と、ロボットコントローラと通信可能な上位コントローラ（１０）と、を有する。上位コントローラ（１０）は、制御プログラムを実行する実行部（１０１）と、ロボットコントローラに対し、制御プログラムの実行結果に応じた命令を送信する送信部（１０２）と、を有する。ロボットコントローラ（２０）は、上位コントローラ（１０）から、命令を受信する受信部（２０１）と、命令に応じた事前処理を実行する事前実行部（２０３）と、を有する。【選択図】図６

Description

本開示は、ロボット制御システム、ロボットコントローラ、及びロボット制御方法に関する。

特許文献１には、作業者がロボットに対して目標位置を教示する場合に、制御プログラムの先読みによって特定された分岐先における目標位置までのロボットの予想軌跡を計算し、作業者のヘッドマウントディスプレイに、予想軌跡を示す画像と、ロボットを撮影した画像と、を重ねて表示させる表示システムが記載されている。

特開２０１８－０５１６５３号公報

本開示が解決しようとする課題は、例えば、ロボット制御における処理速度を向上させることである。

本開示の一側面に係るロボット制御システムは、ロボットを制御可能なロボットコントローラと、前記ロボットコントローラと通信可能な上位コントローラと、を有するロボット制御システムであって、前記上位コントローラは、制御プログラムを実行する実行部と、前記ロボットコントローラに対し、前記制御プログラムの実行結果に応じた命令を送信する送信部と、を有し、前記ロボットコントローラは、前記上位コントローラから、前記命令を受信する受信部と、前記命令に応じた事前処理を実行する事前実行部と、を有する。

本開示によれば、例えば、ロボット制御における処理速度が向上する。

ロボット制御システムの全体構成の一例を示す図である。 ロボット制御方法の一例を示す図である。 ロボット制御方法の一例を示す図である。 第１実施形態におけるロボット制御の一例を示す図である。 第１実施形態におけるロボット制御の一例を示す図である。 第１実施形態のロボット制御システムで実現される機能の一例を示す機能ブロック図である。 第１実施形態のロボット制御システムで実行される処理の一例を示す図である。 第２実施形態の機能ブロック図である。 第２実施形態におけるツリー構造データの一例を示す図である。 第３実施形態におけるロボットプログラムの一例を示す図である。 第３実施形態の機能ブロック図である。 変形例の機能ブロック図である。 変形例（３）における処理の一例を示す図である。 変形例（３）における処理の一例を示す図である。

［１．第１実施形態］
以降、本開示に係るロボット制御システムの第１実施形態の一例を説明する。

［１－１．ロボット制御システムの全体構成］
図１は、ロボット制御システムの全体構成の一例を示す図である。図１に示すように、ロボット制御システム１は、上位コントローラ１０と、ロボットコントローラ２０と、を含む。上位コントローラ１０とロボットコントローラ２０とは、フィールドネットワーク（産業用ネットワーク）等の任意のネットワークにより接続される。

上位コントローラ１０は、ロボットコントローラ２０と通信可能な装置である。上位コントローラ１０は、複数のロボットコントローラ２０と通信してもよいし、モータコントローラ又はサーボアンプ等の他の装置と通信してもよい。例えば、上位コントローラ１０は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）である。上位コントローラ１０は、産業用ＰＣ、パーソナルコンピュータ、又はサーバコンピュータといった他の装置であってもよい。

上位コントローラ１０は、ＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３を含む。ＣＰＵ１１は、少なくとも１つのプロセッサを含む。ＣＰＵ１１は、circuitryの一種である。記憶部１２は、揮発性メモリと、不揮発性メモリと、の少なくとも一方を含む。通信部１３は、有線通信用の通信インタフェースと、無線通信用の通信インタフェースと、の少なくとも一方を含む。

ロボットコントローラ２０は、ロボット３０を制御可能な装置である。ロボットコントローラ２０は、ＣＰＵ２１、記憶部２２、及び通信部２３を含む。ＣＰＵ２１、記憶部２２、及び通信部２３の物理的構成は、それぞれＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３と同様であってよい。ロボット３０は、種々のタイプであってよく、例えば、ワークに対する加工、材料の計測、又は製品の検査を行う。

なお、記憶部１２，２２の各々に記憶されるプログラム及びデータは、ネットワークを介して供給されてもよい。また、各装置のハードウェア構成は、上記の例に限られず、種々のハードウェアを適用可能である。例えば、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体を読み取る読取部（例えば、メモリカードスロット）や外部機器と接続するための入出力部（例えば、ＵＳＢ端子）が含まれてもよい。この場合、情報記憶媒体に記憶されたプログラム及びデータが、読取部又は入出力部を介して供給されてもよい。他にも例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣと呼ばれる回路が含まれてもよいし、トルクセンサ、モータエンコーダ、モーションセンサ、又はビジョンセンサ等の任意のセンサが接続されていてもよい。

［１－２．ロボット制御システムの概要］
上位コントローラ１０は、制御プログラムに基づいて、ロボットコントローラ２０に対し、ロボット３０を制御するための命令を送信する。制御プログラムには、ロボットコントローラ２０に送信される命令の順序が定義されている。第１実施形態では、制御プログラムがラダー言語で作成される場合を説明するが、制御プログラムは、ロボット言語又はＣ言語といった任意の言語で作成可能である。

ロボットコントローラ２０は、上位コントローラ１０から受信した命令に基づいて、ロボット３０を制御する。第１実施形態では、この命令の一例として、ロボット３０を所定の位置に動作させるための移動命令を説明する。移動命令は、ロボット３０の目標位置を含む。目標位置は、ロボット３０の移動先の位置である。目標位置は、ユーザが予め教示した位置である。目標位置は、ビジョンセンサ又はカメラが取得した情報に基づいて計算されてもよい。目標位置は、ロボット３０に設定される座標系の座標によって示される。この座標系は、任意の座標系であってよく、例えば、ユーザが定義してもよい。移動命令は、複数の目標位置を含んでもよい。移動命令は、ロボット３０の移動速度等の他の情報を含んでもよい。

ロボットコントローラ２０は、上位コントローラ１０から移動命令を受信すると、移動命令に含まれる目標位置までの軌跡を計算する。この軌跡の計算には、ある程度の時間を要することが多い。更に、上位コントローラ１０からロボットコントローラ２０に対する移動命令の送信にもある程度の時間を要する。このため、従来のロボット制御方法でロボット３０を制御したとすると、ロボット３０の速度が低下することがあった。

図２及び図３は、ロボット制御方法の一例を示す図である。上位コントローラ１０が記憶する制御プログラムには、図２に示すようなロボット３０の目標位置の順序が定義されている。図２の例では、ロボット３０の初期位置を位置Ｐ０とする。初期位置は、一連の動作を開始する前のロボット３０の位置である。ロボット３０は、位置Ｐ０から移動を開始し、位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の順序で移動する。

ロボット３０が位置Ｐ１に到着するまでに、所定の信号がオンからオフになると、ロボット３０は、位置Ｐ１に到着した後に位置Ｐ２０，Ｐ２１の順序で移動する。信号ではなく、ある特定の値を保持するレジスタの値が利用されてもよい。信号がオンであれば、図２における１ライン目の「ＭＯＶＬ Ｐ１」の右側の「Ｓｉｇｎａｌ」のＡ接点の論理は真になる。このため、「ＭＯＶＬ Ｐ２」から「ＭＯＶＬ Ｐ３」のファンクションブロックが実行される。２ライン目の「Ｓｉｇｎａｌ」はＢ接点（否定の論理）で参照されているので、信号がオンであれば偽になり、その右側の「ＭＯＶＬ Ｐ２０」と「ＭＯＶＬ Ｐ２１」は実行されない。

一方、動作中に、ロボット３０の軌跡を変更する必要のある条件が成立し、図示しないプログラムによって、又は、外部のセンサの信号の状態変化によって、信号がオンからオフに変化すると、図２における１ライン目の「Ｓｉｇｎａｌ」のＡ接点は偽になり、「ＭＯＶＬ Ｐ２」と「ＭＯＶＬ Ｐ３」は実行されなくなる。同時に、２ライン目の「Ｓｉｇｎａｌ」のＢ接点は真になるので、「ＭＯＶＬ Ｐ２０」と「ＭＯＶＬ Ｐ２１」が実行される。なお、実行されるとは、これらのファンクションブロックの内部ロジックによって、ひとまずコマンドの送信が行われるといった意味である。

上位コントローラ１０は、制御プログラムを実行すると、ロボットコントローラ２０に対し、位置Ｐ１への移動命令を送信する。ロボットコントローラ２０は、この移動命令を受信すると、位置Ｐ１までの軌跡を計算してキューＱに格納する。キューＱは、ロボットコントローラ２０の記憶部２２内の記憶領域である。キューＱには、ロボットコントローラ２０によるロボット３０の制御内容に関する情報が順番に格納される。ロボットコントローラ２０は、キューＱの情報を順番に読み出して、ロボット３０を制御する。なお、キューＱには、ロボット３０の速度等の他の情報も格納可能である。キューＱに格納される情報は、状況に応じて更新される。

図３では、キューＱの情報が変化する様子を、符号「Ｑ」の末尾に小文字のアルファベットを付して区別する。図３は、ロボット３０の速度の時系列的な変化も示す。これらの点は、後述する図５も同様である。ロボットコントローラ２０は、位置Ｐ１までの軌跡がキューＱに格納されると、この軌跡上を移動するように、ロボット３０を加速させながら位置Ｐ１に向けて移動させる（図３のキューＱａの状態）。

上位コントローラ１０は、ロボット３０が位置Ｐ１に到着する前に、ロボットコントローラ２０に対し、位置Ｐ２への移動命令を送信する。例えば、ロボットコントローラ２０は、この移動命令を受信すると、位置Ｐ２までの軌跡を計算してキューＱに追加する（図３のキューＱｂの状態）。この時点では、ロボット３０が位置Ｐ１に到達していないので、位置Ｐ２までの軌跡は、位置Ｐ１までの軌跡の後に格納される。

ロボット３０が位置Ｐ１に到達する前に信号がオンからオフに変化すると、ロボット３０を位置Ｐ２０に移動させる必要があるので、計算済みの軌跡が破棄される（図３のキューＱｃの状態）。計算済みの軌跡が破棄されると、ロボットコントローラ２０は、ロボット３０を停止させるために、ロボット３０の減速を開始させる。なお、ロボット３０が位置Ｐ１まで移動した後に位置Ｐ２０に移動する場合を説明するので、位置Ｐ１までの軌跡は、ロボット３０が位置Ｐ１に到達した後に破棄されてもよい。

上位コントローラ１０は、ロボットコントローラ２０に対し、位置Ｐ２０への移動命令の送信を開始する（図３のキューＱｄの状態）。ロボットコントローラ２０は、この移動命令を受信し終わると、位置Ｐ２０までの軌跡の計算を開始する。この移動命令の受信中及びこの軌跡の計算中は、ロボット３０が減速し続ける。

ロボットコントローラ２０は、位置Ｐ２０までの軌跡の計算が完了するとキューＱに追加する（図３のキューＱｅの状態）。ロボットコントローラ２０は、この軌跡上を移動するように、ロボット３０に位置Ｐ２０への移動を開始させる。この間に、上位コントローラ１０は、ロボットコントローラ２０に対し、位置Ｐ２１への移動命令を送信してもよい。この場合、位置Ｐ２１までの軌跡が計算されて、位置Ｐ２０までの軌跡の後に格納される。

ロボット３０は、位置Ｐ２０までの軌跡がキューＱに格納されると、定速で位置Ｐ２０に向けた移動を開始する。ロボット３０が所定の速度未満になっていれば、ロボットコントローラ２０は、ロボット３０を再び加速させる必要がある。このように、従来のロボット制御では、信号がオンからオフになった後の移動命令の受信及び軌跡の計算に時間がかかるので、ロボット３０が減速する可能性がある。

そこで、第１実施形態の上位コントローラ１０は、位置Ｐ２への移動命令を送信する前に、位置Ｐ２０までの軌跡と、位置Ｐ２１までの軌跡と、の各々を計算するための計算命令を、ロボットコントローラ２０に送信する。計算命令により計算された軌跡は、信号がオンからオフになるまでは使用されない。これにより、信号がオンからオフになった場合に、すぐにロボット３０に位置Ｐ２０への移動を開始させるようにしている。

図４及び図５は、第１実施形態におけるロボット制御の一例を示す図である。図４に示すように、制御プログラムには、位置Ｐ１への移動命令の後に、位置Ｐ２０までの軌跡の計算命令と、位置Ｐ２１までの軌跡の計算命令と、が送信されるようになっている。その後に、位置Ｐ２への移動命令と、位置Ｐ３への移動命令と、が送信される。図４の例では、計算命令を「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ」と記載する。移動命令を「ＭＯＶＬ」と記載する。

ロボットコントローラ２０は、第１キューＱ１と、第２キューＱ２と、を含む。第１キューＱ１には、位置Ｐ１～位置Ｐ３の各々までの軌跡が格納される。第２キューＱ２には、位置Ｐ２０，Ｐ２１の各々までの軌跡が格納される。第２キューＱ２は、事前計算された軌跡用のキュー、又は、信号がオンからオフになった場合用のキューということができる。何らかの異常が発生したことに応じて信号がオンからオフになる場合には、第１キューＱ１は、正常系又は通常系のキューということができ、第２キューＱ２は、異常系又は予備系のキューということもできる。

例えば、上位コントローラ１０は、制御プログラムを実行すると、ロボットコントローラ２０に対し、位置Ｐ１への移動命令を送信する。ロボットコントローラ２０は、この命令を受信すると、位置Ｐ１までの軌跡を計算して第１キューＱ１に格納する。ロボットコントローラ２０は、位置Ｐ１までの軌跡が第１キューＱ１に格納されると、この軌跡上を移動するように、ロボット３０を加速させながら位置Ｐ１に向けて移動させる。

上位コントローラ１０は、ロボット３０が位置Ｐ１に到着する前に、ロボットコントローラ２０に対し、位置Ｐ２０までの軌跡の計算命令を送信する。ロボットコントローラ２０は、この計算命令を受信すると、位置Ｐ２０までの軌跡を事前計算して第２キューＱ２に格納する（図５の第１キューＱ１ａ，第２キューＱ２ａの状態）。この時点では、ロボット３０は、加速しながら位置Ｐ１に向けて移動しているものとする。

上位コントローラ１０は、ロボットコントローラ２０に対し、位置Ｐ２１までの軌跡の計算命令を送信する。例えば、ロボットコントローラ２０は、この計算命令を受信すると、位置Ｐ２１までの軌跡を計算して第２キューＱ２に格納する（図５の第１キューＱ１ｂ，第２キューＱ２ｂの状態）。この時点では、ロボット３０は、定速で位置Ｐ１に向けて移動しているものとする。

上位コントローラ１０は、ロボットコントローラ２０に対し、位置Ｐ２への移動命令を送信する。ロボットコントローラ２０は、この命令を受信すると位置Ｐ２までの軌跡を計算して第１キューＱ１に格納する（図５の第１キューＱ１ｃ，第２キューＱ２ｃの状態）。この時点では、ロボット３０は、定速で位置Ｐ１に向けて移動しているものとする。

この状態で信号がオンからオフになると、ロボット３０を位置Ｐ２０に移動させる必要があるので、上位コントローラ１０は、ロボットコントローラ２０に対し、位置Ｐ２０への移動命令を送信する。ただし、位置Ｐ２０までの軌跡は計算済みなので、この移動命令には、位置Ｐ２０の座標が含まれなくてもよい。

ロボットコントローラ２０は、信号がオンからオフになり、位置Ｐ２０への移動命令を受信すると、第１キューＱ１の内容を破棄し、第１キューＱ１に基づいて制御される状態から、第２キューＱ２に基づいて制御される状態に切り替える（図５の第１キューＱ１ｄ，第２キューＱ２ｄの状態）。位置Ｐ２０への軌跡は計算済みなので、ロボット３０は、すぐに位置Ｐ２０への移動を開始できる。信号がオンからオフにならなかった場合には、第２キューＱ２の内容が破棄されてもよい。

以上のように、第１実施形態のロボット制御システム１は、信号がオンからオフになった場合にロボット３０が移動すべき目標位置までの軌跡を、事前にロボットコントローラ２０に計算させる。これにより、実際に信号がオンからオフになった場合に、ロボット３０がすぐに移動を開始できる。このため、ロボット３０の減速を防止し、ロボット制御における処理速度が向上する。以降、第１実施形態のロボット制御システム１の詳細を説明する。

［１－３．第１実施形態で実現される機能］
図６は、第１実施形態のロボット制御システム１で実現される機能の一例を示す機能ブロック図である。

［１－３－１．上位コントローラで実現される機能］
上位コントローラ１０は、データ記憶部１００、実行部１０１、及び送信部１０２を含む。データ記憶部１００は、記憶部１２を主として実現される。実行部１０１及び送信部１０２の各々は、ＣＰＵ１１を主として実現される。

［データ記憶部］
データ記憶部１００は、ロボットコントローラ２０を制御するために必要なデータを記憶する。例えば、データ記憶部１００は、ロボットコントローラ２０の制御手順が定義された制御プログラムＣと、制御プログラムＣにより参照される変数と、を記憶する。制御プログラムＣと変数のセットは、複数存在してもよい。

制御プログラムＣは、複数の命令の各々を所定の順序で送信するためのコードを含む。第１実施形態では、ネットワーク上で送信される情報を命令と記載し、プログラムに含まれる情報をコードと記載する。コードは、ユーザが目で見て理解できる形のコードに限られず、機械語に変換されたコードも含む意味である。例えば、コンパイル等の変換が必要な制御プログラムＣであれば、機械語に変換された記号列がコードに相当する。インタープリタ形式の制御プログラムＣであれば、ユーザが入力した「ＭＯＶＬ」等の記号列がコードに相当する。なお、記号列に含まれる記号は、文字だけでなく、数字等の他の記号も含む意味である。

第１実施形態では、制御プログラムＣは、条件分岐を有する。条件分岐は、所定の条件が満たされたか否かによって、その後の処理内容が変わることである。条件分岐は、任意の表現が可能であり、例えば、ラダー言語であれば接点又は比較命令で表現されてもよいし、他の言語であればＩＦ文又はＳＷＩＴＣＨ文で表現されてもよい。条件分岐は、複数の分岐先を有する。分岐先ごとに、その分岐先の処理を示すコード群が存在する。

図４の例であれば、信号がオンからオフになることは、条件分岐における条件に相当する。例えば、ユーザは、ラダー言語で制御プログラムＣを作成する際に、接点又は比較命令を利用して、信号がオンからオフになることを条件分岐として表現する。ユーザは、その後の第１の分岐先として、位置Ｐ２への移動命令及び位置Ｐ３への移動命令の各々のコードを記述し、第２の分岐先として、位置Ｐ２０の移動命令及び位置Ｐ２１への移動命令の各々のコードを記述する。図４を参照して説明したように、ユーザは、位置Ｐ１への移動命令の後に、位置Ｐ２０までの軌跡の計算命令と、位置Ｐ２１までの軌跡の計算命令と、の各々のコードを記述する。

なお、条件分岐は、信号がオンからオフになることに限られず、任意の条件であってよい。例えば、条件分岐の条件は、信号がオフからオンになること、所定のイベントが発生すること、アラームが発生すること、内部計算の値が所定の値になること、又はセンサにより所定の状況が検出されることであってもよい。入力信号、アラーム、内部計算、又はセンサにより検出される状況は、上位コントローラ１０及びロボットコントローラ２０の少なくとも一方におけるものであってもよいし、その他の周辺装置のものであってもよい。

また、制御プログラムＣは、条件分岐を有しなくてもよい。例えば、制御プログラムＣは、ＩＦ文又はＳＷＩＴＣＨ文のような条件分岐を有さずに、ＪＵＭＰ文又はＧＯＴＯ文を有し、あるコードから特定のラベルへ実行を移動させてもよい。ＪＵＭＰ文又はＧＯＴＯ文よりも先へ移動させることもできるし、ＪＵＭＰ文又はＧＯＴＯ文よりも前に移動させることもできる。また例えば、制御プログラムＣは、条件分岐やＪＵＭＰ文を有さずに、最初から最後まで一方向的に実行されるものであってもよい。

［実行部］
実行部１０１は、制御プログラムＣを実行する。実行部１０１は、制御プログラムＣに基づいて、あるコードを参照すると、任意のタイミングで次のコードを参照する。実行部１０１は、あるコードを参照した後に、すぐに次のコードを参照してもよいし、ある程度の時間をあけてから次のコードを参照してもよい。ある程度の時間をあける場合には、あるコードが参照されてから一定時間が経過した後に次のコードが参照されてもよいし、ロボットコントローラ２０から何らかの応答を受信した場合に次のコードが参照されてもよい。実行部１０１が実行するコードの範囲は、任意の範囲であってよく、可能な限りの先のコードが実行されてもよいし、実行されるコードに上限数が設けられてもよい。実行部１０１は、制御プログラムＣのうち、ロボットコントローラ２０に実行させている動作に対応する部分よりも先のコードを実行可能である。

第１実施形態の実行部１０１は、第１実行部１０１Ａと、第２実行部１０１Ｂと、を含む。

第１実行部１０１Ａは、制御プログラムＣの特定のコードを実行する。例えば、第１実行部１０１Ａは、制御プログラムＣにおける特定のコードの有無を判定する。特定のコードは、事前処理の対象となるコードである。第１実施形態では、特定のコードの一例として、軌跡の事前計算をさせるためのコードを説明する。図４の例であれば、第１実行部１０１Ａは、制御プログラムＣに「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ」を含むコードがあるか否かを判定する。

なお、特定のコードは、任意のコードであってよく、第１実施形態の例に限られない。例えば、特定のコードは、上位コントローラ１０及びロボットコントローラ２０の少なくとも一方の計算量が基準以上になるコードであってもよい。また例えば、特定のコードは、上位コントローラ１０とロボットコントローラ２０との間の通信量が基準以上になるコードであってもよい。また例えば、特定のコードは、条件分岐を示すコードであってもよい。また例えば、特定のコードは、信号の変化を検知するコードであってもよい。

第２実行部１０１Ｂは、条件分岐を有する制御プログラムＣを実行する。条件分岐のコードは、先述した特定のコードの一例である。第２実行部１０１Ｂは、条件分岐の分岐先に応じたコードを実行する。図４の例であれば、第２実行部１０１Ｂは、条件分岐の分岐先における「ＭＯＶＬ Ｐ２０」のコードと、「ＭＯＶＬ Ｐ２１」のコードと、の事前準備をするために、「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」のコードと、「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２１」のコードと、を実行する。分岐先が３つ以上存在する場合も同様に、第２実行部１０１Ｂは、分岐先のコードの事前準備としてのコードを実行する。

［送信部］
送信部１０２は、ロボットコントローラ２０に対し、実行部１０１による制御プログラムＣの実行結果に応じた命令を送信する。送信部１０２は、制御プログラムのコードに応じた命令を送信する。例えば、送信部１０２は、軌跡を事前計算させるためのコードが実行された場合には、そのコードに応じた計算命令を送信する。また例えば、送信部１０２は、ロボット３０を所定の位置に移動させるためのコードが実行された場合には、そのコードに応じた移動命令を送信する。実行されたコードが上位コントローラ１０の内部処理のコードである場合には、特に命令が送信されなくてよい。

第１実施形態の送信部１０２は、第１送信部１０２Ａ、第２送信部１０２Ｂ、第３送信部１０２Ｃ、及び第４送信部１０２Ｄを含む。

第１送信部１０２Ａは、ロボットコントローラ２０に対し、第１実行部１０１Ａにより実行された特定のコードに応じた特定の命令を送信する。特定の命令は、上位コントローラ１０が特定のコードを実行した場合に、ロボットコントローラ２０に送信される命令である。特定のコードに特定の命令そのものが含まれている場合には、第１送信部１０２Ａは、特定のコードに含まれる特定の命令を送信すればよい。特定のコードから特定の命令を生成する必要があれば、第１送信部１０２Ａは、特定のコードに基づいて特定の命令を生成して送信すればよい。

第２送信部１０２Ｂは、ロボットコントローラ２０に対し、制御プログラムＣの条件分岐の分岐先に応じた分岐先命令を送信する。分岐先命令は、分岐先の事前準備のための命令である。図４の例であれば、信号がオンからオフになった場合のロボット３０の軌跡を事前計算させるための「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」及び「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２１」が分岐先命令に相当する。分岐先命令は、第１実施形態の例に限られない。図４のように「ＭＯＶＬ Ｐ１」の後に「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ」を記述しない場合には、信号がオンからオフになった後に実行される「ＭＯＶＬ Ｐ２０」と「ＭＯＶＬ Ｐ２１」のうちの一部に応じた命令（目標位置を送信するだけの命令）が分岐先命令に相当してもよい。

第３送信部１０２Ｃは、ロボットコントローラ２０に対し、ロボット３０の目標位置までの軌跡を計算させるための計算命令を送信する。図４の例であれば、「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」及び「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２１」が計算命令に相当する。計算命令は、軌跡の事前計算であることを識別可能な命令であればよく、他の記号列によって表現される命令であってもよい。

第４送信部１０２Ｄは、ロボットコントローラに対し、制御プログラムＣの実行結果に応じて、ロボットの第１目標位置までの第１軌跡を計算させるための第１計算命令と、ロボットが第１目標位置とは異なる第２目標位置まで移動する場合の第２軌跡を計算させるための第２計算命令と、を送信する。例えば、第１目標位置及び第２目標位置の各々は、上位コントローラ１０からの命令に含まれている。第２軌跡は、第１軌跡とは異なる軌跡であればよい。第１計算命令及び第２計算命令の各々は、軌跡の計算だけを実行させるための命令であってもよいし、軌跡の計算をしてその軌跡上を移動させるための命令であってもよい。このため、第１計算命令及び第２計算命令の各々は、図４を参照して説明した移動命令と計算命令の何れであってもよい。

図４の例であれば、位置Ｐ２，Ｐ３は、第１目標位置の一例であり、位置Ｐ２，Ｐ３までの軌跡は、第１軌跡の一例である。位置Ｐ２０，Ｐ２１は、第２目標位置の一例であり、位置Ｐ２０，Ｐ２１までの軌跡は、第２軌跡の一例である。「ＭＯＶＬ Ｐ２」及び「ＭＯＶＬ Ｐ３」は、第１計算命令の一例であり、「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」及び「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２１」は、第２計算命令の一例である。

［１－３－２．ロボットコントローラで実現される機能］
ロボットコントローラ２０では、データ記憶部２００、受信部２０１、基準位置取得部２０２、事前実行部２０３、格納部２０４、処理部２０５、及び破棄部２０６が実現される。データ記憶部２００は、記憶部２２を主として実現される。受信部２０１、基準位置取得部２０２、事前実行部２０３、格納部２０４、処理部２０５、及び破棄部２０６の各々は、ＣＰＵ２１を主として実現される。

［データ記憶部］
データ記憶部２００は、ロボット３０を制御するために必要なデータを記憶する。例えば、データ記憶部２００は、上位コントローラ１０から受信した命令を解釈して実行するためファームウェアＦと、変数と、を記憶する。ファームウェアＦは、上位コントローラ１０から命令を受信した場合に実行すべき処理内容を示す。即ち、ファームウェアＦには、上位コントローラ１０からの命令と、自身が実行すべき処理と、の関係が定義されている。データ記憶部２００は、軌跡の計算に必要なプログラム等も記憶する。

［受信部］
受信部２０１は、上位コントローラ１０から、種々の命令を受信する。受信部２０１は、制御プログラムの実行結果に応じた命令を受信する。受信部２０１は、ある命令の事前準備のための命令だけではなく、事前準備ではない命令を受信してもよい。命令の受信は、同期通信又は非同期通信の何れが利用されてもよいし、定周期通信又は非定周期通信の何れが利用されてもよい。

第１実施形態の受信部２０１は、第１受信部２０１Ａ、第２受信部２０１Ｂ、第３受信部２０１Ｃ、及び第４受信部２０１Ｄを含む。

第１受信部２０１Ａは、上位コントローラ１０から、第１送信部１０２Ａにより送信された特定の命令を受信する。第２受信部２０１Ｂは、上位コントローラ１０から、第２送信部１０２Ｂにより送信された分岐先命令を受信する。第３受信部２０１Ｃは、上位コントローラ１０から、第３送信部１０２Ｃにより送信された計算命令を受信する。第４受信部２０１Ｄは、上位コントローラから、第４送信部１０２Ｄにより送信された第１計算命令と第２計算命令とを受信する。これらの個々の命令の詳細は、先述した通りである。

［基準位置取得部］
基準位置取得部２０２は、ロボット３０が移動する軌跡の基準位置を取得する。基準位置は、軌跡を計算する際の基準となる位置である。例えば、基準位置は、軌跡の起点（始点）となる位置である。何らかの条件が満たされた場合の位置から軌跡を計算したり複数の軌跡をつないだりする場合には、基準位置は、起点の少し後の位置であってもよい。基準位置は、上位コントローラ１０からの命令に含まれていてもよいし、モーションセンサ等により検出されたロボット３０の現在位置であってもよい。基準位置は、データ記憶部２００に記憶されていてもよいし、第１キューＱ１又は第２キューＱ２に格納されていてもよい。

図４の例であれば、位置Ｐ１までの軌跡の基準位置は、位置Ｐ０である。位置Ｐ２までの軌跡の基準位置は、位置Ｐ１である。位置Ｐ３までの軌跡の基準位置は、位置Ｐ２である。位置Ｐ２０までの軌跡の基準位置は、位置Ｐ１である。位置Ｐ２１までの軌跡の基準位置は、位置Ｐ２０である。第１実施形態では、これらの基準位置は、移動命令又は計算命令に含まれるものとする。

例えば、基準位置取得部２０２は、第１軌跡に応じたロボット３０の第１基準位置と、第２軌跡に応じたロボット３０の第２基準位置と、を取得する。図４の例であれば、位置Ｐ２までの軌跡は、第１軌跡に相当するので、基準位置取得部２０２は、この軌跡の第１基準位置として位置Ｐ１を取得する。位置Ｐ２０までの軌跡は、第２軌跡に相当するので、基準位置取得部２０２は、この軌跡の第２基準位置として位置Ｐ１を取得する。

なお、第１基準位置と第２基準位置は、異なっていてもよい。例えば、位置Ｐ３までの軌跡も第１軌跡に相当するので、基準位置取得部２０２は、この軌跡の第１基準位置として位置Ｐ２を取得する。位置Ｐ２１までの軌跡も第２軌跡に相当するので、基準位置取得部２０２は、この軌跡の第２基準位置として位置Ｐ２０を取得する。これらの基準位置は、ユーザが操作機（いわゆるプログラミングペンダント）から指定してもよい。

［事前実行部］
事前実行部２０３は、受信部２０１により受信された命令に応じた事前処理を実行する。事前処理とは、ある処理のための準備に相当する処理である。例えば、事前処理は、ある処理で利用する情報を事前に生成する処理、ある処理に必要な計算の一部又は全部を事前に実行する処理、ある処理に必要な周辺装置を事前にスタンバイさせる処理、ある処理に必要なプログラムやパラメータを事前に読み出す処理、又はある処理に必要な物理量を事前に計測する処理である。第１実施形態では、軌跡を事前に計算することが事前処理に相当する。

第１実施形態の事前実行部２０３は、第１事前実行部２０３Ａ、第２事前実行部２０３Ｂ、第３事前実行部２０３Ｃ、第４事前実行部２０３Ｄ、及び第５事前実行部２０３Ｅを含む。

第１事前実行部２０３Ａは、第１受信部２０１Ａにより受信された特定の命令に応じた事前処理を実行する。特定の命令を受信した場合に実行すべき事前処理は、ファームウェアＦに定義されている。第１事前実行部２０３Ａは、受信した特定の命令に応じた事前処理を特定し、その事前処理を実行する。図４の例であれば、第１事前実行部２０３Ａは、特定の命令である「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」及び「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２１」が受信された場合に、これらの命令に含まれる目標位置までの軌跡を計算する。

第２事前実行部２０３Ｂは、第２受信部２０１Ｂにより受信された分岐先命令に応じた事前処理を実行する。分岐先命令を受信した場合に実行すべき事前処理は、ファームウェアＦに定義されている。第２事前実行部２０３Ｂは、受信した分岐先命令に応じた事前処理を特定し、その事前処理を実行する。図４の例であれば、第２事前実行部２０３Ｂは、分岐先命令である「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」及び「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２１」の各々に応じた軌跡の事前計算を実行する。

第３事前実行部２０３Ｃは、第３受信部２０１Ｃにより受信された計算命令に応じた軌跡の事前計算を実行する。計算命令を受信した場合に実行すべき事前計算（利用する軌跡計算のアルゴリズム等）は、ファームウェアＦに定義されている。第１事前実行部２０３Ａは、受信した計算命令に応じた事前計算を特定し、その事前計算を実行する。図４の例であれば、第３事前実行部２０３Ｃは、計算命令である「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」及び「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２１」の各々に応じた軌跡の事前計算を実行する。

第４事前実行部２０３Ｄは、第４受信部２０１Ｄにより受信された第１計算命令に応じた第１軌跡の事前計算と、第４受信部２０１Ｄにより受信された第２計算命令に応じた第２軌跡の事前計算と、を実行する。図４の例であれば、第４事前実行部２０３Ｄは、第１計算命令である「ＭＯＶＬ Ｐ２」及び「ＭＯＶＬ Ｐ３」の各々に応じた第１軌跡の事前計算を実行する。第４事前実行部２０３Ｄは、第２計算命令である「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」及び「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２１」の各々に応じた第２軌跡の事前計算を実行する。

第５事前実行部２０３Ｅは、第１基準位置から第１目標位置までの第１軌跡の事前計算と、第２基準位置から第２目標位置までの第２軌跡の事前計算と、を実行する。図４の例であれば、第５事前実行部２０３Ｅは、第１目標位置を含む「ＭＯＶＬ Ｐ２」及び「ＭＯＶＬ Ｐ３」の各々に応じた第１軌跡の事前計算を実行する。第５事前実行部２０３Ｅは、第２目標位置を含む「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」及び「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２１」の各々に応じた第２軌跡の事前計算を実行する。

［格納部］
格納部２０４は、複数の記憶領域のうち、上位コントローラ１０から受信した命令に応じた記憶領域に、事前処理の実行結果を格納する。第１実施形態では、第１キューＱ１及び第２キューＱ２の各々は、記憶領域の一例である。記憶領域は、メモリ内の所定の領域であればよく、キュー以外の名前で呼ばれてもよい。例えば、記憶領域は、ある番地から所定番地後までの番地のレジスタ帯域であってもよい。

第１実施形態では、格納部２０４は、信号がオンからオフにならなかった場合の第１軌跡の事前計算の計算結果を、第１キューＱ１に格納し、信号がオンからオフになった場合の第２軌跡の事前計算の計算結果を、第２キューＱ２に格納する。第１キューＱ１又は第２キューＱ２の何れに計算結果を格納すべきかについては、任意の方法によって判定可能であり、例えば、ファームウェアＦに定義されていてもよい。

例えば、命令の種類と、第１キューＱ１又は第２キューＱ２の何れに計算結果を格納すべきかと、の関係が予め定められていてもよい。格納部２０４は、移動命令である「ＭＯＶＬ」の場合には、第１キューＱ１に計算結果を格納する。格納部２０４は、計算命令である「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ」の場合には、第２キューＱ２に計算結果を格納する。ただし、第２キューＱ２に格納された軌跡における目標位置への「ＭＯＶＬ」の移動命令が受信された場合には、第２キューＱ２に格納された軌跡は、計算済みなので、この軌跡に基づく移動制御が実行される。

［処理部］
処理部２０５は、上位コントローラ１０から受信した命令に基づいて、その命令に応じた処理を実行する。処理部２０５が実行する処理は、事前実行部２０３が実行する事前処理とは異なる処理である。処理部２０５は、事前処理を要する処理を実行することもあるし、特に事前処理を要しない処理を実行することもある。

例えば、処理部２０５は、上位コントローラ１０から受信した命令に応じた記憶領域に格納された事前処理の実行結果に基づいて、上位コントローラ１０から受信した命令に応じた処理を実行する。この命令は、事前処理を要する処理の実行を指示する命令である。図４の例であれば、「ＭＯＶＬ Ｐ２０」及び「ＭＯＶＬ Ｐ２１」は、事前処理を要する処理に相当する。

なお、処理部２０５は、事前処理を要しない命令（図４の例であれば「ＭＯＶＬ Ｐ１」）については、特に事前処理を利用せずに、その命令に応じた処理を実行する。「ＭＯＶＬ Ｐ２」及び「ＭＯＶＬ Ｐ３」は、事前処理を要しない命令であるが、「ＭＯＶＬ Ｐ１」を実行中なのであれば、位置Ｐ２までの軌跡の計算と、位置Ｐ３までの軌跡の計算と、が事前処理として実行される。この事前処理は、事前実行部２０３によって実行されてもよいし、処理部２０５により実行されてもよい。

処理部２０５は、上位コントローラ１０から受信した命令に基づいて、事前処理を要する処理を実行するか否かを判定する。処理部２０５は、事前処理を要する処理を実行すると判定された場合に、事前処理の実行結果に基づいて、その処理を実行する。図４の例であれば、処理部２０５は、「ＭＯＶＬ Ｐ２０」及び「ＭＯＶＬ Ｐ２１」の各々を受信した場合に、事前計算された軌跡上を移動するように、ロボット３０を制御する処理を利用する処理に相当する。事前処理を要する処理であるか否かは、ファームウェアＦに定義されているものとする。

［破棄部］
破棄部２０６は、事前処理を要する命令とは異なる命令が実行される場合に、事前処理の実行結果を破棄する。この異なる命令は、事前処理を要しない命令である。図４の例であれば、ロボットコントローラ２０が「ＭＯＶＬ Ｐ２」又は「ＭＯＶＬ Ｐ３」の命令を受信した場合、位置Ｐ２０及び位置Ｐ２１までの軌跡は必要なくなるので、破棄部２０６は、これらの命令を受信した場合に、第２キューＱ２に保持された軌跡の計算結果を破棄する。破棄とは、記憶領域から消去することを意味してもよいし、その記憶領域にデータを残したまま上書き可能な状態にすることを意味してもよい。事前処理の実行結果が格納された記憶領域を他の目的で使用可能な状態にすることが破棄に相当すればよい。

［１－４．第１実施形態で実行される処理］
図７は、第１実施形態のロボット制御システム１で実行される処理の一例を示す図である。ＣＰＵ１１が記憶部１２に記憶された制御プログラムＣを実行し、かつ、ＣＰＵ２１が記憶部１２に記憶されたファームウェアＦを実行することによって、図７の処理が実行される。図７の処理は、図６の機能ブロックにより実行される処理の一例である。なお、ロボットコントローラ２０は、ロボット３０を初期位置に回帰させており、ロボット３０は、位置Ｐ０にいるものとする。

図７に示すように、上位コントローラ１０は、制御プログラムＣに基づいて、ロボットコントローラ２０に対し、最初の命令を送信する（Ｓ１００）。最初の命令は、制御プログラムＣに記述されたコードのうち、ロボットコントローラ２０に何らかの命令を送信する必要がある最初のコードである。図４及び図５の例であれば、Ｓ１００において、上位コントローラ１０は、ロボットコントローラ２０に対し、最初の命令として「ＭＯＶＥ Ｐ１」の移動命令を送信する。

ロボットコントローラ２０は、最初の命令を受信し（Ｓ１０１）、受信した命令に基づいて、ロボット３０を制御する（Ｓ１０２）。図４及び図５の例であれば、Ｓ１０１において、ロボットコントローラ２０は、「ＭＯＶＥ Ｐ１」の命令を受信する。Ｓ１０２において、ロボットコントローラ２０は、位置Ｐ１までの軌跡を計算して第１キューＱ１に格納し、この軌跡上を移動するように、ロボット３０を移動させる。

上位コントローラ１０は、ロボットコントローラ２０が現在の命令を実行している間、制御プログラムＣを実行し（Ｓ１０３）、ロボットコントローラ２０に対し、制御プログラムＣの実行結果に応じた命令を送信する（Ｓ１０４）。図４及び図５の例であれば、Ｓ１０３において、上位コントローラ１０は、「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」のコードを実行する。Ｓ１０４において、上位コントローラ１０は、このコードに応じた「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」の計算命令を送信する。

ロボットコントローラ２０は、制御プログラムの実行結果に応じた命令を受信すると（Ｓ１０５）、この命令に応じた事前処理を実行する（Ｓ１０６）。図４及び図５の例であれば、Ｓ１０５において、ロボットコントローラ２０は、「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ Ｐ２０」の計算命令を受信すると、Ｓ１０６において、位置Ｐ２０までの軌跡を事前計算し、第２キューＱ２に格納する。

ロボットコントローラ２０は、現在の命令が完了したか否かを判定する（Ｓ１０７）。現在の命令が完了したと判定されない場合（Ｓ１０７；Ｎ）、Ｓ１０２の処理に戻り、ロボットコントローラ２０は、現在の命令に基づいて、ロボット３０の制御を継続する。その後、次の命令が送信された場合には、Ｓ１０５の処理が実行される。次の命令が送信されなかった場合には、Ｓ１０５及びＳ１０６の処理は実行されず、現在の命令が完了するまで、ロボット３０の制御が継続される。

Ｓ１０７において、現在の命令が完了したと判定された場合（Ｓ１０７；Ｙ）、ロボットコントローラ２０は、第１キューＱ１を更新する（Ｓ１０８）。ロボットコントローラ２０は、更新された第１キューＱ１に基づいて、次の命令に応じた動作をするように、ロボット３０を制御する（Ｓ１０９）。その後、次の命令が送信された場合には、Ｓ１０５の処理が実行される。次の命令が送信されなかった場合には、Ｓ１０５及びＳ１０６の処理は実行されず、現在の命令が完了するまで、ロボット３０の制御が継続される。

上位コントローラ１０は、信号がオフになったか否かを判定する（Ｓ１１０）。信号がオフになったと判定された場合（Ｓ１１０；Ｙ）、上位コントローラ１０は、ロボットコントローラ２０に対し、信号がオフになったことを識別可能な命令を送信する（Ｓ１１１）。図４及び図５の例であれば、「ＭＯＶＥ Ｐ２０」の移動命令と、「ＭＯＶＥ Ｐ２１」の移動命令と、の各々は、信号がオフになったことを識別可能なので、Ｓ１１２において、上位コントローラ１０は、これらの移動命令を次々と送信する。

ロボットコントローラ２０は、信号がオフになったことを識別可能な命令を受信すると（Ｓ１１２）、第１キューＱ１を破棄する（Ｓ１１３）。図４及び図５の例であれば、ロボットコントローラ２０は、第１キューＱ１に格納された計算済みの軌跡を破棄する。ロボットコントローラ２０は、第２キューＱ２に基づいて、信号がオフになった場合の命令が実行されるように、ロボット３０を制御し（Ｓ１１４）、本処理は終了する。図４及び図５の例であれば、ロボットコントローラ２０は、位置Ｐ２０に移動してから位置Ｐ２１に移動するように、ロボット３０を制御する。

Ｓ１１０において、信号がオフになったと判定されない場合（Ｓ１１０；Ｎ）、上位コントローラ１０は、所定の終了条件が満たされたか否かを判定する（Ｓ１１５）。終了条件が満たされたと判定されない場合（Ｓ１１５；Ｎ）、Ｓ１０２の処理に戻り、第１キューＱ１に基づく制御が継続される。一方、終了条件が満たされたと判定された場合（Ｓ１１５；Ｙ）、本処理は終了する。図４及び図５の例であれば、最後の命令である「ＭＯＶＥ Ｐ３」の移動命令まで送信されているので、この移動命令が実行されて、本処理は終了する。なお、第２キューＱ２の内容は、「ＭＯＶＥ Ｐ２」が実行される時点で破棄される。

第１実施形態のロボット制御システム１によれば、ロボットコントローラ２０が、上位コントローラ１０による制御プログラムＣの実行結果に応じた命令を受信し、その命令に応じた事前処理を実行することによって、その命令を実際に実行する時に、その命令に応じた処理を一から実行する場合に比べて実行すべき処理が減るので、ロボット制御における処理速度が向上する。例えば、ある命令が実際に実行されることが決定されてから、その命令に応じた処理を実行するまでに時間を要すると、次の軌跡の計算を終えていないため、現在の軌跡の目標位置へ向かって、いったんロボット３０を減速させてから再び加速させなければならないことがあるが、事前処理によってこの時間が短縮してロボット３０を減速させずに済むようになる。その結果、ラインやセルにおける生産効率が向上し、ロボット制御における電力消費を抑えることもできる。

また、ロボット制御システム１は、ロボットコントローラ２０が、上位コントローラ１０により実行された特定のコードに応じた特定の命令を受信し、その特定の命令に応じた事前処理を実行することによって、特定のコードが存在する場合の処理速度が向上する。

また、ロボット制御システム１は、ロボットコントローラ２０が、制御プログラムＣの条件分岐の分岐先に応じた分岐先命令を受信し、その分岐先命令に応じた事前処理を実行することによって、分岐先命令を実際に実行する場合の処理速度が向上する。

また、ロボット制御システム１は、ロボットコントローラ２０が、ロボット３０の目標位置までの軌跡の事前計算を実行することによって、その目標位置までロボット３０を迅速に移動させることができる。例えば、ある目標位置にロボット３０を移動させることが決定されてから軌跡を計算すると、軌跡の計算に時間がかかり、ロボット３０が減速することがあるが、事前計算した軌跡を利用することにより、ロボット３０を減速させずに済むようになる。その結果、ラインやセルにおける生産効率が向上し、ロボット制御における電力消費を抑えることもできる。

また、ロボット制御システム１は、ロボットコントローラ２０が、第１計算命令に応じた第１軌跡の事前計算と、第２計算命令に応じた第２軌跡の事前計算と、を実行することによって、第１目標位置又は第２目標位置までロボット３０を迅速に移動させることができる。例えば、第１目標位置又は第２目標位置に移動することが決定されてから第１軌跡又は第２軌跡を計算すると、軌跡の計算に時間がかかり、ロボット３０が減速することがあるが、事前計算した第１軌跡又は第２軌跡を利用することにより、ロボット３０を減速させずに済むようになる。その結果、ラインやセルにおける生産効率が向上し、ロボット制御における電力消費を抑えることもできる。

また、ロボット制御システム１は、第１計算命令に応じた第１基準位置から第１目標位置までの第１軌跡の事前計算と、第２計算命令に応じた第２基準位置から第２目標位置までの第２軌跡の事前計算と、を実行することによって、第１基準位置から第１目標位置又は第２基準位置から第２目標位置までロボット３０を迅速に移動させることができる。ロボット３０を減速させずに済むようになり、ラインやセルにおける生産効率も向上し、ロボット制御における電力消費を抑えることもできる。

また、ロボット制御システム１は、事前処理を実行した命令とは異なる命令が実行される場合には、その事前処理の実行結果は不要になるので、その事前処理の実行結果を破棄することによって、ロボットコントローラ２０のメモリを有効活用できる。

また、ロボット制御システム１は、命令に応じた記憶領域に格納された事前処理の結果に基づいて、命令に応じた処理を実行することによって、命令に応じて記憶領域を使い分けることができ、ロボット制御システム１における処理速度が向上する。

［２．第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。第１実施形態では、第１キューＱ１と第２キューＱ２を用意することによって、制御プログラムＣに応じた事前処理を実現する場合を説明した。第２実施形態では、キューではなくツリー構造データＴによって、制御プログラムＣに応じた事前処理を実現する場合を説明する。以降説明する第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図８は、第２実施形態の機能ブロック図である。図８に示すように、第２実施形態のロボットコントローラ２０は、保持部２０７を含む。保持部２０７は、ＣＰＵ２１を主として実現される。保持部２０７は、上位コントローラ１０から受信した命令に関連付けて、事前処理の実行結果を保持する。第２実施形態では、命令と事前処理の実行結果との関連付けの一例として、ツリー構造データＴを説明する。ツリー構造データＴは、データ記憶部２００に記憶される。

図９は、第２実施形態におけるツリー構造データＴの一例を示す図である。図９に示すように、第２実施形態では、位置Ｐ１の後に分岐が発生する場合を説明する。図９の例では、位置Ｐ１の後に、ロボット３０が位置Ｐ２～Ｐ５の各々に移動するルートと、ロボット３０が位置Ｐ６，Ｐ７に移動するルートと、が存在する。これらのルートが分かれる位置は、予め定められているので、静的な分岐ということができる。一方、何らかの突発的な事象の発生によってロボット３０の移動先が変更されることは、動的な分岐ということができる。

第２実施形態では、条件分岐の条件の一例として、ロボット３０が位置Ｐ１に到着した時点における所定の入力信号を説明する。この入力信号は、ロボット３０の軌跡を決定するための信号である。例えば、入力信号は、ワークの位置を示す信号、周辺装置の状態を示す信号、又は他のロボットの位置を示す信号である。ロボット３０が位置Ｐ１に到着した場合に、所定の入力信号がオフであれば位置Ｐ２に進み、入力信号がオンであれば位置Ｐ６に進む。

図９の例では、位置Ｐ２～Ｐ７の各々までの軌跡の事前計算が全て完了しているものとする。ツリー構造データＴには、位置Ｐ２～Ｐ５の各々への移動命令又は計算命令と、位置Ｐ２～Ｐ５の各々への軌跡と、が関連付けられている。同様に、ツリー構造データＴには、位置Ｐ６，Ｐ７の各々への移動命令又は計算命令と、位置Ｐ６，Ｐ７の各々への軌跡と、が関連付けられている。ツリー構造データＴには、位置Ｐ１において分岐が発生することを識別可能な情報も含まれている。

処理部２０５は、上位コントローラ１０から受信した命令に関連付けられて保持された事前処理の実行結果に基づいて、この命令に応じた処理を実行する。例えば、処理部２０５は、上位コントローラ１０から、位置Ｐ２に分岐する旨の命令を受信した場合には、ツリー構造データＴに保持された位置Ｐ２までの軌跡上を移動するように、ロボット３０を制御する。この場合、図９に示すように、位置Ｐ６，Ｐ７までの軌跡は破棄されてよい。

処理部２０５は、上位コントローラ１０から、位置Ｐ６に分岐する旨の命令を受信した場合には、ツリー構造データＴに保持された位置Ｐ６までの軌跡上を移動するように、ロボット３０を制御する。この場合、図９に示すように、位置Ｐ２～Ｐ５の各々までの軌跡は破棄されてよい。第２実施形態においても、図７と同様のフローが実行されるが、キューを利用せずに、ツリー構造データＴが利用される点で異なる。他の点については、第１実施形態と同様である。

第２実施形態によれば、命令に関連付けられて保持された事前処理の結果に基づいて、命令に応じた処理を実行することによって、実行すべき命令の管理を効率的に行い、ロボット制御システム１における処理速度が向上する。

［３．第３実施形態］
次に、第３実施形態を説明する。第１実施形態及び第２実施形態では、上位コントローラ１０がロボットコントローラ２０を制御する場合を例に挙げた。ロボット制御システム１は、上位コントローラ１０が存在しなくてもよい。ロボットコントローラ２０は、上位コントローラ１０からの命令を受信せずに、ロボット制御の処理手順が定義されたロボットプログラムＲに基づいて、ロボット３０を制御してもよい。ロボットプログラムＲは、ロボット３０を制御するためのコードを含む。ロボットプログラムＲは、任意の言語によって作成可能であり、例えば、ロボット言語又はＣ言語によって作成可能である。以降説明する第３実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図１０は、第３実施形態におけるロボットプログラムＲの一例を示す図である。第３実施形態では、第２実施形態と同様の処理がツリー構造によって実現される場合を例に挙げるが、第１実施形態で説明したキューが利用されてもよい。第３実施形態は、上位コントローラ１０からの命令を必要とするか、ロボットコントローラ２０単体の処理で完結するか、に関して第１実施形態及び第２実施形態と異なり、基本的な仕組みは同様である。

図１０に示すように、ロボットコントローラ２０は、ロボットプログラムＲを先読みし、軌跡の計算が発生するたびに、ツリー構造データＴを更新する。先読みとは、未処理のコードの一部を先に参照することである。例えば、実行中のコードよりも先のコードを参照することは、先読みに相当する。ロボットコントローラ２０があるコードを実行している間に、次以降のコードを参照することは、先読みに相当する。例えば、分岐先のコードを先読みすることは、条件分岐の先読みに相当する。図１０では、ツリー構造データＴの情報が変化する様子を、符号「Ｔ」の末尾に小文字のアルファベットを付して区別する。

図１０の例であれば、ロボットコントローラ２０は、最初のコードである「ＭＯＶＬ Ｐ１」を実行し、位置Ｐ１までの軌跡を計算し、ツリー構造データＴを更新する（ツリー構造データＴａの状態）。ロボットコントローラ２０は、次のコードである「ＪＵＭＰ ＊Ｘ ＩＦ ＩＮ＃（１）＝ＯＮ」を先読みする。このコードは、所定の入力信号がオンの場合に「＊Ｘ」の位置にジャンプする命令である。このコードは、ロボット３０が位置Ｐ１に移動した場合に実行される。

この時点では、まだ先読みの段階なので、ロボットコントローラ２０は、「＊Ｘ」にジャンプしない場合の「ＭＯＶＬ Ｐ２」と、「＊Ｘ」にジャンプする場合の「ＭＯＶＬ Ｐ６」と、の各々を先読みする。ロボットコントローラ２０は、位置Ｐ２までの軌跡と、位置Ｐ６までの軌跡と、を事前計算し、ツリー構造データＴを更新する（ツリー構造データＴｂの状態）。

ロボットコントローラ２０は、「＊Ｘ」にジャンプしない場合の「ＭＯＶＬ Ｐ３」と、「＊Ｘ」にジャンプする場合の「ＭＯＶＬ Ｐ７」と、の各々を先読みする。ロボットコントローラ２０は、位置Ｐ３までの軌跡と、位置Ｐ７までの軌跡と、を事前計算し、ツリー構造データＴを更新する（ツリー構造データＴｃの状態）。「＊Ｘ」にジャンプした場合のコードは、それ以上存在しないので、位置Ｐ７までの軌跡以降は計算されない。

ロボットコントローラ２０は、「＊Ｘ」にジャンプしない場合の「ＭＯＶＬ Ｐ４」と「ＭＯＶＥ Ｐ５」の各々を先読みし、位置Ｐ４，Ｐ５の各々までの軌跡を次々と事前計算し、ツリー構造データＴを更新する（ツリー構造データＴｄ，Ｔｅの状態）。ロボットコントローラ２０は、「＊Ｘ」にジャンプしない場合の「ＭＯＶＬ Ｐ４」と「ＭＯＶＥ Ｐ５」の各々を先読みして、位置Ｐ５以降の軌跡を計算してもよい。ロボットコントローラ２０は、ロボット３０が位置Ｐ１に到達した場合の入力信号を参照し、位置Ｐ１の後のルートを決定する。その後の処理は、第２実施形態と同様であり、一方のルートに移行する場合には、他方のルートの計算結果は破棄されてもよい。なお、ロボットコントローラ２０は、「＊Ｘ」にジャンプしない場合には、位置Ｐ４，Ｐ５の各々までの軌跡を計算した後に、位置Ｐ６，Ｐ７の各々までの軌跡も必要になる。位置Ｐ５から位置Ｐ６までの軌跡は計算する必要があるが、位置Ｐ６から位置Ｐ７までの軌跡は、既に計算済みの軌跡を利用可能なので、再計算しないようにしてもよい。

図１１は、第３実施形態の機能ブロック図である。図１１に示すように、第３実施形態のロボットコントローラ２０は、データ記憶部２００、特定部２０８、事前実行部２０９、保持部２１０、及び処理部２１１を含む。特定部２０８、事前実行部２０９、保持部２１０、及び処理部２１１の各々は、ＣＰＵ２１を主として実現される。なお、事前実行部２０９、保持部２１０、及び処理部２１１は、第２実施形態とは処理内容が一部異なるので、第３実施形態では、別の符号を付して区別する。

特定部２０８は、実行対象となるコードを特定する。実行対象となるコードは、第１実施形態で説明した特定の命令を実行するためのコードと同様のコードである。先読みの対象となるコードは、実行対象となるコードの一例である。例えば、図１０の例であれば、ＩＦ文は、特定のコードに相当する。特定のコードは、任意のコードであってよく、第３実施形態の例に限られない。例えば、特定のコードは、軌跡の計算が発生するコードであってもよい。

また例えば、特定のコードは、ロボットコントローラ２０の計算量が基準以上になるコードであってもよい。また例えば、特定のコードは、条件分岐を示すコードであってもよい。また例えば、特定のコードは、所定の事象の発生を検知するコードであってもよい。特定のコードを識別する情報は、ロボットプログラムＲ内に定義されていてもよいし、他の部分に定義されていてもよい。他にも例えば、ユーザが操作機（いわゆるプログラミングペンダント）から指定してもよい。

事前実行部２０９は、ロボットプログラムＲに、特定部２０８により特定されたコードがあるか否かを先読みする。事前実行部２０９は、ロボットプログラムＲのうち、特定のコードがあるか否かを判定する。図１０の例であれば、特定部２０８は、ロボットプログラムＲ内にＩＦ文があるか否かを判定する。ロボットプログラムＲの先読みは、インタープリタによって実現されてもよいし、Ｃ言語等で利用されるＡＰＩを利用した方法等の任意の方法によって実現されるようにすればよい。

事前実行部２０９は、先読みの実行結果に基づいて、特定部２０８により特定されたコードに応じた事前処理を実行する。例えば、事前実行部２０９は、先読みされたコードに基づいて、目標位置までの軌跡の事前計算をする。保持部２１０は、事前計算結果をツリー構造データＴに保持する。処理部２１１は、事前計算された軌跡に基づいて、ロボット３０を制御する。

複数の分岐先が存在する場合には、事前実行部２０９は、複数の分岐先の各々の事前処理を実行し、保持部２１０は、分岐先ごとに、事前処理の実行結果をツリー構造データＴに保持する。処理部２１１は、条件分岐の条件に基づいて、どの分岐先に進むかを決定し、その分岐先の事前処理に基づいて、ロボット３０を制御する。不要になった分岐先の事前処理は、任意のタイミングで破棄される。

第３実施形態のロボット制御システム１によれば、ロボットコントローラ２０が、ロボットプログラムＲにおける実行対象となるコードを特定し、特定されたコードに応じた事前処理を実行することによって、そのコードを実際に実行する時に、そのコードに応じた処理を一から実行する場合に比べて実行すべき処理が減るので、ロボット制御における処理速度が向上する。例えば、あるコードが実際に実行されることが決定されてから、そのコードに応じた処理を実行するまでに時間を要すると、次の軌跡の計算を終えていないため、現在の軌跡の目標位置へ向かって、いったんロボット３０を減速させてから再び加速させなければならないことがあるが、事前処理によってこの時間が短縮してロボット３０を減速させずに済むようになる。その結果、ラインやセルにおける生産効率が向上し、ロボット制御における電力消費を抑えることもできる。

［４．変形例］
なお、本開示は、以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。

図１２は、変形例の機能ブロック図である。以降説明する変形例では、第１実施形態及び第２実施形態のように、上位コントローラ１０が存在する場合を例に挙げて説明する。図１２に示すように、ロボットコントローラ２０は、第５送信部１０２Ｅ、第６送信部１０２Ｆ、第７送信部１０２Ｇ、第５受信部２０１Ｅ、第６受信部２０１Ｆ、第７受信部２０１Ｇ、第６事前実行部２０３Ｆ、第７事前実行部２０３Ｇ、第８事前実行部２０３Ｈ、第１処理部２０５Ａ、第２処理部２０５Ｂ、計算部２１２、及び移動制御部２１３を含む。なお、第３処理部２０５Ｃは、第１実施形態の処理部２０５と同様の機能を有する。第４処理部２０５Ｄは、第２実施形態の処理部２０５と同様の機能を有する。

（１）例えば、ロボット３０の軌跡が分岐する場合に、その分岐位置に関する分岐位置情報がロボットコントローラ２０に送信されてもよい。変形例（１）の上位コントローラ１０は、第５送信部１０２Ｅを含む。第５送信部１０２Ｅは、ロボットコントローラ２０に対し、ロボット３０の軌跡が第１軌跡又は第２軌跡の何れかに分岐する分岐位置に関する分岐位置情報を送信する。第１実施形態又は第２実施形態のようにロボット３０を移動させる場合には、位置Ｐ１が分岐位置に相当する。

変形例（１）のロボットコントローラ２０は、第５受信部２０１と、第６事前実行部２０３Ｆと、を含む。第５受信部２０１は、上位コントローラ１０から、分岐位置情報を受信する。分岐位置情報は、移動命令又は計算命令に含まれていてもよいし、命令とは別に送信されてもよい。分岐位置情報は、分岐位置を示す座標を含む。分岐位置は、制御プログラムＣに定義されているものとするが、ユーザにより指定されてもよいし、その場で動的に決定されてもよい。

第６事前実行部２０３Ｆは、分岐位置情報に基づいて、第１軌跡の事前計算と、第２軌跡の事前計算と、を実行する。第６事前実行部２０３Ｆは、分岐位置から分岐して第１軌跡上をロボット３０が移動するように、第１軌跡の事前計算を実行する。第６事前実行部２０３Ｆは、分岐位置から分岐して第２軌跡上をロボット３０が移動するように、第２軌跡の事前計算を実行する。分岐位置は、第１実施形態の基準位置に相当する。基準位置の一例である分岐位置に基づいて軌跡を計算する方法は、第１実施形態で説明した通りである。

変形例（１）によれば、ロボット３０が第１軌跡又は第２軌跡の何れかに分岐する分岐位置に関する分岐位置情報に基づいて、第１軌跡の事前計算と、第２軌跡の事前計算と、を実行することによって、ロボットコントローラ２０側で分岐位置の計算をする必要がなくなる。

（２）また例えば、第１実施形態では、上位コントローラ１０により所定の事象が発生したことが検知される場合を説明したが、事象の検知は、ロボットコントローラ２０により実行されてもよい。この場合、上位コントローラ１０は、所定の事象が発生する制御プログラムＣ内の位置（即ち、事象が発生しうるタイミング）を、ロボットコントローラ２０に通知してもよい。

変形例（２）の上位コントローラ１０は、第６送信部１０２Ｆを含む。第６送信部１０２Ｆは、ロボットコントローラ２０に対し、制御プログラムＣにおける特定のコードの位置に関するコード位置情報を送信する。図４の例であれば、ロボット３０が位置Ｐ１に到着するまでの間に事象が発生するので、コード位置情報は、「ＭＯＶＬ Ｐ１」の実行完了を示す。コード位置情報は、他のコードの位置であってもよく、例えば、ＩＦ文の位置であってもよい。また例えば、複数のＩＦ文が存在した場合には、特定のＩＦ文だけが実行されるように、特定のＩＦ文の位置がコード位置情報として示されてもよい。コード位置情報は、軌跡の事前計算の計算命令に含まれてもよいし、この計算命令とは別の命令に含まれてもよい。

変形例（２）のロボットコントローラ２０は、第５受信部２０１Ｅと、第１処理部２０５Ａと、を含む。第５受信部２０１Ｅは、上位コントローラ１０から、コード位置情報を受信する。第１処理部２０５Ａは、コード位置情報と、事前処理の実行結果と、に基づいて、特定のコードに応じた処理を実行する。第１処理部２０５Ａは、コード位置情報に基づいて、事前処理の実行結果を利用した処理を実行するか否かを判定する。図４の例であれば、第１処理部２０５Ａは、ロボット３０が位置Ｐ１に到着するまでの間に、所定の事象を検知したか否かを判定する。第１処理部２０５Ａは、ロボット３０が位置Ｐ１に到着するまでの間に、所定の事象を検知したと判定した場合には、事前計算した軌跡に基づいて、ロボット３０を位置Ｐ２０に移動させる。その後の処理は、第１実施形態で説明した通りである。

変形例（２）によれば、ロボットコントローラ２０が、上位コントローラ１０から受信したコード位置情報と、事前処理の実行結果と、に基づいて、特定のコードに応じた処理を実行することによって、特定のコードに応じた処理をより迅速に実行できる。例えば、ロボットコントローラ２０側で条件分岐の条件を判定することもでき、上位コントローラ１０の処理負荷を軽減できる。ロボットコントローラ２０側で条件分岐の条件を判定する場合には、上位コントローラ１０から判定結果を受信する必要がなくなるので、より迅速にロボット３０を制御できる。

（３）また例えば、ロボットコントローラ２０は、ロボット３０が第１目標位置に移動している間に所定の事象が発生した場合に、当該事象が発生した位置から第２目標位置まで移動するための軌跡を計算する計算部２１２を含んでもよい。この事象は、第１実施形態で説明したような信号のオン／オフであってもよいし、異常の発生であってもよい。事象の発生は、上位コントローラ１０又はロボットコントローラ２０により検知されるようにすればよい。

図１３は、変形例（３）における処理の一例を示す図である。図１３では、第２実施形態のようにツリー構造データＴを例に挙げて軌跡が計算される様子を説明する。図１３は、ロボット３０が位置Ｐ２から位置Ｐ３に移動している最中に、所定の事象が発生し、位置Ｐ２０，Ｐ２１を経由して位置Ｐ０に戻る場合を示す。この場合、計算部２１２は、事象発生後に、位置Ｐ２０までの軌跡、位置Ｐ２１までの軌跡、及び位置Ｐ０までの軌跡を計算する。なお、位置Ｐ２０，Ｐ２１は、制御プログラムＣに定義されているものとする。位置Ｐ０は、初期位置の位置であり、ロボットコントローラ２０が予め把握しているものとする。

上位コントローラ１０は、所定の事象が発生した後に、位置Ｐ２０への移動命令と、位置Ｐ２１への移動命令と、をロボットコントローラ２０に送信する。なお、位置Ｐ２０，Ｐ２１は、所定の事象が発生する前に、別途設けられたキュー等に送信済みであるものとするが、所定の事象が発生した後に送信される移動命令に、位置Ｐ２０，Ｐ２１が含まれていてもよい。ロボットコントローラ２０の計算部２１２は、これらの移動命令に基づいて、軌跡を計算すればよい。計算部２１２は、位置Ｐ０の軌跡として、初期位置に回帰する場合の軌跡を計算すればよい。これらの軌跡は、所定の事象が発生した場合に、その場で計算される。なお、計算部２１２は、所定の事象が発生する前に、位置Ｐ２０から位置Ｐ２１までの軌跡と、位置Ｐ２１から位置Ｐ０までの軌跡と、を予め計算しておいてもよい。この場合、計算部２１２は、所定の事象が発生した後に、その位置から位置Ｐ２０までの軌跡だけを計算すれば済むようになる。

図１４は、変形例（３）における処理の一例を示す図である。図１４では、第１実施形態のように第１キューＱ１と第２キューＱ２が用いられる場合を例に挙げる。図１４は、ロボット３０が位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動している最中に、第１実施形態で説明した信号がオンからオフになり、その時点の位置（位置Ｐ１と位置Ｐ２の間の位置）から位置Ｐ２０に移動する場合を示す。この場合、ロボット３０が位置Ｐ１にはいないので、位置Ｐ１から位置Ｐ２０までの軌跡は使用できないが、位置Ｐ２０から位置Ｐ２１までの軌跡は流用できる。計算部２１２は、ロボット３０の現在位置を取得し、現在位置から位置Ｐ２０までの新しい軌跡を計算する。位置Ｐ２０から位置Ｐ２１までの軌跡は、再計算せずに計算済みのものが利用される。計算部２１２が軌跡を計算した後のロボット３０の制御は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。

変形例（３）によれば、ロボット３０が第１目標位置に移動している間に所定の事象が発生した場合に、当該事象が発生した位置から第２目標位置まで移動するための軌跡を計算することによって、所定の事象が発生したとしても、第２目標位置にロボット３０を移動させ、発生した事象に迅速に対応できる。

（４）また例えば、変形例（２）では、コード位置情報が送信される場合を説明したが、制御プログラムＣにおけるコード位置ではなく、条件分岐のタイミングがロボットコントローラ２０に送信されてもよい。例えば、生産計画の変更等が発生することは、条件分岐に相当するので、生産計画が変更されたタイミング又は生産計画が今後変更されるタイミングがロボットコントローラ２０に送信されてもよい。

変形例（４）の上位コントローラ１０は、第１実行部１０１Ａと、第７送信部１０２Ｇと、を含む。第１実行部１０１Ａは、第１実施形態で説明した通りである。第７送信部１０２Ｇは、ロボットコントローラ２０に対し、条件分岐のタイミングに関するタイミング情報を送信する。タイミング情報は、条件分岐が発生するタイミングである。条件分岐のタイミングは、制御プログラムＣに定義されていてもよいし、外的な要因に基づいて動的に決定されてもよい。例えば、タイミング情報は、既に条件分岐のタイミングが訪れたか否か、又は、いつ条件分岐が訪れるかを識別可能な情報である。

変形例（４）のロボットコントローラ２０は、第６受信部２０１Ｆと、第２処理部２０５Ｂと、を含む。第６受信部２０１Ｆは、上位コントローラ１０から、タイミング情報を受信する。第２処理部２０５Ｂは、タイミング情報と、事前処理の実行結果と、に基づいて、分岐先に応じた処理を実行する。第２処理部２０５Ｂは、タイミング情報に基づいて、条件分岐の条件が満たされたか否かを判定する。この条件は、タイミング情報に含まれていてもよい。第２処理部２０５Ｂは、条件分岐のタイミングが訪れたか否かを判定する。第２処理部は、条件分岐のタイミングが訪れたと判定した場合に、事前処理の実行結果を利用した処理を実行する。事前処理の実行結果を利用した処理は、第１実施形態及び第２実施形態で説明した通りである。

変形例（４）によれば、ロボットコントローラ２０が、上位コントローラ１０から受信したタイミング情報と、事前処理の実行結果と、に基づいて、分岐先に応じた処理を実行することによって、分岐先に進んだ場合の処理をより迅速に実行できる。

（５）また例えば、ロボットコントローラ２０は、ロボット３０が所定の目標位置に到達する前に、事前処理の実行結果に基づいて、ロボット３０に減速を開始させ、かつ、次の目標位置への移動を開始させる移動制御部２１３を含んでもよい。図４及び図５の例では、所定の事象が発生した場合に、ロボット３０が減速せずに定速で位置Ｐ２０への移動を開始するが、移動制御部２１３は、ある程度ロボット３０を減速させてから、次の目標位置である位置Ｐ２０への移動を開始させてもよい。例えば、移動制御部２１３は、現状のロボット３０の速度が位置Ｐ２０への移動で指定された速度を超えている場合には、当該指定された速度まで減速させ、位置Ｐ２０への移動を開始させてもよい。

変形例（５）によれば、ロボット３０が所定の目標位置に到達する前に、事前処理に基づいて、ロボット３０に減速を開始させ、かつ、次の目標位置への移動を開始させることによって、ロボット３０を次の目標位置に迅速に到達させることができる。

（６）また例えば、ロボットコントローラ２０は、第７事前実行部２０３Ｇは、上位コントローラ１０からの命令に応じて、ロボット３０の周辺装置の制御に関する事前処理を実行する第７事前実行部２０３Ｇを含んでもよい。周辺装置は、ロボット制御に関する装置であればよく、例えば、Ｉ／Ｏ機器、センサ、加工機、計測装置、検査装置、又はロボット３０以外の他のロボットであってもよい。この事前処理は、周辺装置のスタンバイであってもよいし、周辺装置に何らかの計算をさせることであってもよい。第７事前実行部２０３Ｇが実行する事前処理は、その後のロボット３０制御に必要な準備に相当する処理であればよい。

変形例（６）によれば、ロボットコントローラ２０が、命令に基づいて、ロボット３０の周辺装置の制御に関する事前処理を実行することによって、周辺装置の処理速度が向上する。

（７）また例えば、ロボットコントローラ２０は、第８事前実行部２０３Ｈを含む。第８事前実行部２０３Ｈは、上位コントローラ１０からの命令に、事前処理を実行させることを識別可能な識別情報が含まれている場合に、事前処理を実行する第８事前実行部２０３Ｈを含んでもよい。第１実施形態で説明した「Ｓｕｂ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅｎｄ」はこの命令の一例である。第１実施形態で説明したように、事前処理が必要であることは、何らかの記号列によって識別されるようにすればよく、他の記号列で識別されてもよい。第８事前実行部２０３Ｈは、受信した命令に識別情報が含まれていなければ、事前処理を要する命令ではないと判定する。第８事前実行部２０３Ｈは、受信した命令に識別情報が含まれていれば、事前処理を要する命令であると判定する。事前処理の詳細は、第１実施形態及び第２実施形態で説明した通りである。

変形例（７）によれば、ロボットコントローラ２０が、命令に識別情報が含まれている場合に、事前処理を実行することによって、事前処理であることを把握できる。

（８）また例えば、上記変形例を組み合わせてもよいし、上記変形例を第３実施形態に適用してもよい。

また例えば、上記説明した各機能は、ロボット制御システム１における任意の装置で実現されるようにすればよい。例えば、上位コントローラ１０に含まれるものとして説明した機能がロボットコントローラ２０により実現されてもよい。また例えば、ロボットコントローラ２０に含まれるものとして説明した機能が上位コントローラ１０により実現されてもよい。また例えば、上位コントローラ１０とロボットコントローラ２０との間で機能が分担されてもよい。

１ ロボット制御システム、１０ 上位コントローラ、２０ ロボットコントローラ、３０ ロボット、１１，２１ ＣＰＵ、１２，２２ 記憶部、１３，２３ 通信部、Ｃ 制御プログラム、Ｑ キュー、Ｆ ファームウェア、Ｒ ロボットプログラム、Ｔ ツリー構造データ、１００ データ記憶部、１０１ 実行部、１０１Ａ 第１実行部、１０１Ｂ 第２実行部、１０２ 送信部、１０２Ａ 第１送信部、１０２Ｂ 第２送信部、１０２Ｃ 第３送信部、１０２Ｄ 第４送信部、１０２Ｅ 第５送信部、１０２Ｆ 第６送信部、１０２Ｇ 第７送信部、２００ データ記憶部、２０１ 受信部、２０１Ａ 第１受信部、２０１Ｂ 第２受信部、２０１Ｃ 第３受信部、２０１Ｄ 第４受信部、２０１Ｅ 第５受信部、２０１Ｆ 第６受信部、２０１Ｇ 第７受信部、２０２ 基準位置取得部、２０３ 事前実行部、２０３Ａ 第１事前実行部、２０３Ｂ 第２事前実行部、２０３Ｃ 第３事前実行部、２０３Ｄ 第４事前実行部、２０３Ｅ 第５事前実行部、２０３Ｆ 第６事前実行部、２０３Ｇ 第７事前実行部、２０３Ｈ 第８事前実行部、２０４ 格納部、２０５ 処理部、２０５Ａ 第１処理部、２０５Ｂ 第２処理部、２０５Ｃ 第３処理部、２０５Ｄ 第４処理部、２０６ 破棄部、２０７ 保持部、２０８ 特定部、２０９ 事前実行部、２１０ 保持部、２１１ 処理部、２１２ 計算部、２１３ 移動制御部。

Claims (18)

1. ロボットを制御可能なロボットコントローラと、前記ロボットコントローラと通信可能な上位コントローラと、を有するロボット制御システムであって、
   前記上位コントローラは、
   制御プログラムを実行する実行部と、
   前記ロボットコントローラに対し、前記制御プログラムの実行結果に応じた命令を送信する送信部と、
   を有し、
   前記ロボットコントローラは、
   前記上位コントローラから、前記命令を受信する受信部と、
   前記命令に応じた事前処理を実行する事前実行部と、
   を有するロボット制御システム。
2. 前記上位コントローラは、
   前記制御プログラムの特定のコードを実行する第１実行部と、
   前記ロボットコントローラに対し、前記特定のコードに応じた特定の命令を送信する第１送信部と、
   を有し、
   前記ロボットコントローラは、
   前記上位コントローラから、前記特定の命令を受信する第１受信部と、
   前記特定の命令に応じた事前処理を実行する第１事前実行部と、
   を有する請求項１に記載のロボット制御システム。
3. 前記上位コントローラは、
   条件分岐を有する前記制御プログラムを実行する第２実行部と、
   前記ロボットコントローラに対し、前記条件分岐の分岐先に応じた分岐先命令を送信する第２送信部と、
   を有し、
   前記ロボットコントローラは、
   前記上位コントローラから、前記分岐先命令を受信する第２受信部と、
   前記分岐先命令に応じた事前処理を実行する第２事前実行部と、
   を有する請求項１又は２に記載のロボット制御システム。
4. 前記上位コントローラは、前記ロボットコントローラに対し、前記ロボットの目標位置までの軌跡を計算させるための計算命令を送信する第３送信部を有し、
   前記ロボットコントローラは、
   前記上位コントローラから、前記計算命令を受信する第３受信部と、
   前記計算命令に応じた前記軌跡の事前計算を実行する第３事前実行部と、
   を有する請求項１～３の何れかに記載のロボット制御システム。
5. 前記上位コントローラは、前記ロボットコントローラに対し、前記制御プログラムの実行結果に応じて、前記ロボットの第１目標位置までの第１軌跡を計算させるための第１計算命令と、前記ロボットが前記第１目標位置とは異なる第２目標位置まで移動する場合の第２軌跡を計算させるための第２計算命令と、を送信する第４送信部を有し、
   前記ロボットコントローラは、
   前記上位コントローラから、前記第１計算命令と前記第２計算命令とを受信する第４受信部と、
   前記第１計算命令に応じた前記第１軌跡の事前計算と、前記第２計算命令に応じた前記第２軌跡の事前計算と、を実行する第４事前実行部と、
   を有する請求項１～４の何れかに記載のロボット制御システム。
6. 前記ロボットコントローラは、
   前記第１軌跡に応じた前記ロボットの第１基準位置と、前記第２軌跡に応じた前記ロボットの第２基準位置と、を取得する基準位置取得部と、
   前記第１基準位置から前記第１目標位置までの前記第１軌跡の事前計算と、前記第２基準位置から前記第２目標位置までの前記第２軌跡の事前計算と、を実行する第５事前実行部と、
   を有する請求項５に記載のロボット制御システム。
7. 前記上位コントローラは、前記ロボットコントローラに対し、前記ロボットの軌跡が前記第１軌跡又は前記第２軌跡の何れかに分岐する分岐位置に関する分岐位置情報を送信する第５送信部を有し、
   前記ロボットコントローラは、
   前記上位コントローラから、前記分岐位置情報を受信する第５受信部と、
   前記分岐位置情報に基づいて、前記第１軌跡の事前計算と、前記第２軌跡の事前計算と、を実行する第６事前実行部と、
   を有する請求項５又は６に記載のロボット制御システム。
8. 前記上位コントローラは、前記ロボットコントローラに対し、前記制御プログラムにおける特定のコードの位置に関するコード位置情報を送信する第６送信部と、
   を有し、
   前記ロボットコントローラは、
   前記上位コントローラから、前記コード位置情報を受信する第６受信部と、
   前記コード位置情報と、前記事前処理の実行結果と、に基づいて、前記特定のコードに応じた処理を実行する第１処理部と、
   を有する請求項１～７の何れかに記載のロボット制御システム。
9. 前記ロボットコントローラは、前記ロボットが第１目標位置に移動している間に所定の事象が発生した場合に、当該事象が発生した位置から第２目標位置まで移動するための軌跡を計算する計算部を有する、
   請求項１～８の何れかに記載のロボット制御システム。
10. 前記上位コントローラは、
    条件分岐を有する前記制御プログラムを実行する第２実行部と、
    前記ロボットコントローラに対し、前記条件分岐のタイミングに関するタイミング情報を送信する第７送信部と、
    を有し、
    前記ロボットコントローラは、
    前記上位コントローラから、前記タイミング情報を受信する第７受信部と、
    前記タイミング情報と、前記事前処理の実行結果と、に基づいて、前記条件分岐の分岐先に応じた処理を実行する第２処理部と、
    請求項１～９の何れかに記載のロボット制御システム。
11. 前記ロボットコントローラは、前記命令とは異なる命令が実行される場合に、前記事前処理の実行結果を破棄する破棄部を有する、
    請求項１～１０の何れかに記載のロボット制御システム。
12. 前記ロボットコントローラは、前記ロボットが所定の目標位置に到達する前に、前記事前処理の実行結果に基づいて、前記ロボットに減速を開始させ、かつ、次の目標位置への移動を開始させる移動制御部を有する、
    請求項１～１１の何れかに記載のロボット制御システム。
13. 前記ロボットコントローラは、前記命令に応じて、前記ロボットの周辺装置の制御に関する事前処理を実行する第７事前実行部を有する、
    請求項１～１２の何れかに記載のロボット制御システム。
14. 前記命令は、前記事前処理を実行させることを識別可能な識別情報を含み、
    前記ロボットコントローラは、前記命令に前記識別情報が含まれている場合に、前記事前処理を実行する第８事前実行部を有する、
    請求項１～１３の何れかに記載のロボット制御システム。
15. 前記ロボットコントローラは、
    複数の記憶領域のうち、前記命令に応じた記憶領域に、前記事前処理の実行結果を格納する格納部と、
    前記命令に応じた記憶領域に格納された前記事前処理の実行結果に基づいて、前記命令に応じた処理を実行する第３処理部と、
    を有する請求項１～１４の何れかに記載のロボット制御システム。
16. 前記ロボットコントローラは、
    前記命令に関連付けて、前記事前処理の実行結果を保持する保持部と、
    前記命令に関連付けられて保持された前記事前処理の実行結果に基づいて、前記命令に応じた処理を実行する第４処理部と、
    を有する請求項１～１５の何れかに記載のロボット制御システム。
17. ロボットを制御可能なロボットコントローラであって、
    実行対象となるコードを特定する特定部と、
    ロボットプログラムにおける前記特定されたコードに応じた事前処理を実行する事前実行部と、
    を有するロボットコントローラ。
18. ロボットを制御可能なロボットコントローラと、前記ロボットコントローラと通信可能な上位コントローラと、の各々によるロボット制御方法であって、
    制御プログラムを実行し、
    前記ロボットコントローラに対し、前記制御プログラムの実行結果に応じた命令を送信し、
    前記上位コントローラから、前記命令を受信し、
    前記命令に応じた事前処理を実行する、
    ロボット制御方法。

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