JP2023051681A - 自律タスク管理産業用ロボット - Google Patents
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Abstract
【課題】 自律タスク管理産業用ロボットを提供する。【解決手段】 ここに記載の実装の例は、第１の処理及び第２の処理で作業するように構成されているロボットの動作用のシステム及び方法であって、第１の処理及び第２の処理のうち１つ又は複数の処理の状態を示すセンサデータを受信するステップと、状態がロボットを待っている第１の処理を示す場合、第１の処理で作業するようにロボットを制御するステップと、状態がロボットを待っていない第１の処理を示す場合、作業のうち１つ又は複数の作業を第２の処理で実行する、又は待機に戻るようにロボットを制御するステップとを含むことができるシステム及び方法を含む。【選択図】図１
Description
本開示は、一般的に、産業システム、より詳細には、自律タスク管理産業用ロボットに関する。
第三次産業革命以来、ロボットは、人間を置き換える製造分野で使用されている。ロボットは、人々に有害である反復的で危険な長時間の環境で作業することができ、その結果、自動車、食品及び化学の分野で、産業用ロボットが使用されている。しかし、大部分のロボットは、予期せぬ状況に対処する柔軟性がなく、退屈な仕事で作業する。
第１の問題は、ロボットの利用に関する問題である。従来、各ロボットは、固定位置において１つの処理で作業する。この方法は、各処理の規則的なステップ及び位置を保証し、その結果、人々は、出来るだけ多く生産を実行するために最小のリスクを負う。各ロボットが実行することは、未処理部品を待つ必要に応じて作業する又は停止することである。しかし、一旦上流又は下流で停止すると、ロボットは、利用率の減少を引き起こすアイドル状態になる。第２の問題は、ロボットのより効率的な利用及びアイドル時間の減少に関する問題である。
ここに記載の実装の例は、より効率的に作業するロボット用の自律管理タスクの促進を目的とする。提案の自律タスク管理産業用ロボットは、上述の問題に対処するために、工場で人間のような仕事ぶりを促進する。
上述の問題に対処するために、実装の例は、生産ラインで２つ以上の処理で作業するロボットを含む。特定の設計及び局所化で、ロボットは、移動せず、むしろ、利用率を最適化するために異なる処理で作業する。
ここに記載の実装の例において、ロボットは、局所処理で作業しながら、上流及び下流ステーションを含む全状態を観測し、次に、現在の状況に対処する適切な戦略をとる。例えば、ロボットは、下流が混雑している場合、処理Ａで作業することができる。しかし、処理Ａがまだ完了していない間に、一旦下流が解放し始めると、ロボットは、処理Ｂに飛ぶことができる。次に、ロボットは、処理Ｂを終了した後、処理Ａに戻ることができる。この戦略は、生産ライン上の待ち時間及びアイドル時間を減少するために柔軟性を有する。
ここに記載の実装の例は、上述の関連技術ロボットシステムに関する問題を克服することができる下記の利点を含むことができる。
ここに記載の実装の例によって、より高い効率を達成することができる。ここに記載の実装の例において、ロボットは、部品がコンベヤー上で移動している時を利用することによってロボット自体の処理時間を増大するために、２つ以上の別々のステーションとして作業する。この時間は、各タイムスロットがわずかでも、特に、上流又は下流処理で警報が発生した場合、非常に長いことがある。従って、この方法は、できるだけロボットを利用し、生産中の停止及びアイドリングを防止する。
更に、ここに記載の実装の例は、人間の向上を模倣することによってロボットの技能を向上させるのに役立つ。実装の例におけるロボットは、処理を実行しながら、処理及び部品送出などの全状態を連続的に監視する。このような機能により、ロボットは、予期せぬ状況の発生時に緊急措置を講じることができる。規則的なプログラムを厳格に実行する従来のロボットと違って、このシステムにおけるロボットは、生産ラインで適応性及び柔軟性を示す。従って、自律タスク管理手法を用いて、効率を大幅に向上させることができる。
更に、実装の例は、金銭コスト及び空間コストなどのコストを削減する。産業用ロボットは、処理及び安全領域のための空間を必要とする。しかし、１つの位置におけるロボットが多くのステーションを交換することができる場合、空間は、効率的に使用される。従って、必要なロボットの数を減らすと、コストを削減し、生産ライン上の空間を最小化することができる。
本開示の態様は、第１の処理及び第２の処理で作業するように構成されているロボットの動作用の方法であって、第１の処理及び第２の処理のうち１つ又は複数の処理の状態を示すセンサデータを受信するステップと、状態がロボットを待っている第１の処理を示す場合、第１の処理で作業するようにロボットを制御するステップと、状態がロボットを待っていない第１の処理を示す場合、作業のうち１つ又は複数の作業を第２の処理で実行する、又は待機に戻るようにロボットを制御するステップとを含む方法を含むことができる。
本開示の態様は、第１の処理及び第２の処理で作業するように構成されているロボットの動作用のシステムであって、第１の処理及び第２の処理のうち１つ又は複数の処理の状態を示すセンサデータを受信する手段と、状態がロボットを待っている第１の処理を示す場合、第１の処理で作業するようにロボットを制御する手段と、状態がロボットを待っていない第１の処理を示す場合、作業のうち１つ又は複数の作業を第２の処理で実行する、又は待機に戻るようにロボットを制御する手段とを含むシステムを含むことができる。
本開示の態様は、第１の処理及び第２の処理で作業するように構成されているロボットの動作用の命令を記憶する持続性コンピュータ可読媒体であって、命令は、第１の処理及び第２の処理のうち１つ又は複数の処理の状態を示すセンサデータを受信するステップと、状態がロボットを待っている第１の処理を示す場合、第１の処理で作業するようにロボットを制御するステップと、状態がロボットを待っていない第１の処理を示す場合、作業のうち１つ又は複数の作業を第２の処理で実行する、又は待機に戻るようにロボットを制御するステップとを含む持続性コンピュータ可読媒体を含むことができる。
本開示の態様は、第１の処理及び第２の処理で作業するロボットを動作させるように構成されているロボット制御器であって、命令を記憶する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体と、第１の処理及び第２の処理のうち１つ又は複数の処理の状態を示すセンサデータを受信するステップと、状態がロボットを待っている第１の処理を示す場合、第１の処理で作業するようにロボットを制御するステップと、状態がロボットを待っていない第１の処理を示す場合、作業のうち１つ又は複数の作業を第２の処理で実行する、又は待機に戻るようにロボットを制御するステップとを含む処理を実行する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体から命令を読み取るように構成されているプロセッサとを含むロボット制御器を含むことができる。
下記の詳細な説明は、本出願の図面及び実装の例の詳細を与える。分かりやすくするために、図面間の冗長要素の参照符号及び説明を省略する。明細書全体にわたって使用される用語は、例として与えられ、限定するように意図されていない。例えば、用語「自動の」の使用は、本出願の実装を実施する当業者の所望の実装に応じて、実装の特定の態様のユーザ又は管理者制御を含む全自動又は半自動の実装を含んでもよい。ユーザインターフェース又は他の入力手段を介してユーザによって選択を実施することができ、又は、所望のアルゴリズムを介して選択を実施することができる。ここに記載のような実装の例を、単独で又は組み合わせで利用することができ、実装の例の機能を、所望の実装による任意の手段を介して実施することができる。
図１は、実装の例による自律タスク管理システムの概要を例示する。システムは、ロボット１０１、上流からの入力及び下流への出力を容易にするコンベヤー、制御器１０２、及びデータベース１０３を含むことができる。
ロボット１０１は、制御器１０２におけるプログラム、及びデータベース１０３からのデータに従って動作する。更に、センサ１０５、１０６及び１０７は、作業処理中に連続的にデータを収集し、ロボット１０１が各位置のリアルタイム状況を知るようにロボット制御器１０２に送信する。更に、今後の処理のために、データをデータベース１０３に送信する。
図２は、実装の例によって使用される産業用ロボットアームの例を示す。産業用ロボットアームは、基底関節２０１、多関節２０３、２０５及び２０７、マルチリンク２０２、２０４、２０６及び２０８、及び処理ツールヘッド２０９を含むことができる。基底関節２０１は、床に固定され、回転自由度（ＤＯＦ）を与える。他の関節２０３、２０５及び２０７は、同じＤＯＦを与えて、リンク２０２、２０４、２０６及び２０８を有するロボットアームを移動させる。ツールヘッド２０９は、処理ステーションによって変更可能である。
図３は、実装の例による自律タスク管理の機能に強く関連しているコンベヤーシステム全体の例である。提案システムの実装の例において、１つのコンベヤー、及び２つの処理領域３０４、３０７、及び７つのバッファ領域３０１、３０２、３０３、３０５、３０６、３０８及び３０９を含むパレットの９つの空間３０１～３０９がある。図３に例示の時に、バッファ領域のうち２つの領域３０３、３０６は、不足しており、バッファ領域のうち５つの領域３０１、３０２、３０５、３０８及び３０９は、占有されている。バッファ領域を占有する時及び場所は、タスク管理に影響を与える。
図４（Ａ）は、実装の例によるシステム全体の全通信アーキテクチャを例示する。データ及びシステムを収集し、処理し、作動させる中央ユニットとして機能するロボット制御器１０２は、センサ１０５～１０７、データベース１０３、及びロボット１０１と通信する。ロボット１０１がシステム全体の現在の状況を理解することができるように、データは、センサ１０５、１０６及び１０７によって収集され、ロボット制御器１０２に送信されている。更に、ロボット制御器１０２は、データをデータベース１０３から検索してから、計算及び処理後に、コマンドをロボット１０１に出す。同時に、ロボット制御器１０２は、次のラウンドにおける利用のために、新しく処理されたデータをデータベースに送信する。
図４（Ｂ）は、実装の例による全ワークフローを例示する。全ワークフローは、図４（Ａ）に例示のアーキテクチャの例に基づいている。４００で、ロボット制御器１０２は、センサ１０５、１０６及び１０７によって収集されたデータを受信する。４０１で、次に、ロボットは、データベース１０３からの検索データに基づいて各処理の状態を判定する。所望の実装に応じて、各処理の状態を、センサ１０５、１０６及び１０７から判定されるようなバッファに基づいて判定することができる。例えば、下流処理におけるバッファが一杯になった場合、上流処理における完了作業は、バッファに解放できない。その結果、ロボットを待っていないように、上流処理を判定することができる。現在の処理が下流バッファに解放可能である場合、ロボット制御器１０２は、下流バッファに解放し続けてもよく、上流処理がロボットを待っているように、状態を判定することができる。
所望の実装に応じて、センサ１０５、１０６及び１０７は、データを供するために、バッファを走査するように構成されている走査レーザー、視覚カメラの形で、又は所望の実装に応じて別の方法であることができる。各ロボット１０１が、データベース１０３にアクセスし、常に全処理の状態を知ることができるように、全センサデータ１０５、１０６、１０７を、データベース１０３に提供することができる。
４０２で、ロボットは、処理の状態に基づいて適切なサブルーチンを実行する。このような例を、図６～図９に与える。所望の実装に応じて、上流処理が解放可能であることを保証するように、下流処理を、上流処理よりも優先させることができるけれども、下流処理を、所望の実装に応じて別の方法で調整することができる。
図５は、２つの別々のロボットシステムを用いた関連技術方法のワークフローを例示する。図５の関連技術例において、２つのロボットシステムがあり、各ロボットシステムは、例示のワークフローに従うことによって作業する。図５において、左右のフローはそれぞれ、処理Ａ及び処理Ｂ用のロボットシステムを示し、処理Ａ及び処理Ｂが処理領域で待っている場合、部品を処理すべきである同じワークフローで作業する。
図６は、実装の例による通常の場合におけるワークフローを例示する。ワークフローは、ロボットが相互に両方のステーションで作業することを例示し、一旦処理Ａを完了すると、６０１に例示のように、ロボットは、次に処理Ｂで作業する。同様に、一旦処理Ｂを完了すると、６０２に例示のように、ロボットは、処理Ａに飛び戻る。実装の例において、図４の全フローを考慮してバッファ３が一杯になった後、図６を呼び出すことができるけれども、図６を、所望の実装に応じて一般的に呼び出すこともできる。
図７は、実装の例による、ロボットが現場の状況に応じてまず作業する内容を決定することができるワークフローの例である。図７において、ワークフローは、図１及び図３に関して説明された例を用いて、ロボットが出口バッファの現在の状況に応じてまず作業する内容を決定する例を示す。バッファを、センサ１０５、１０６及び１０７によって連続的に監視する。例において、部品が処理Ａに入来し、バッファ２が一杯であると仮定する。これは、入来部品が、処理後、ステーションＡにとどまり続けることを意味する。従って、部品がステーションＢで待っている場合、ロボットは、処理Ｂで作業しようと試み、次に、ロボットは、処理Ａに飛び戻る。
図７のフローにおいて、ロボットを、所望の実装に応じて所定の時間、待機７０１に設定してもよい。７０２で、次に、ロボットは、処理Ａが待っているかどうかを判定する。処理Ａが待っている場合（イエス）、フローは７０３に進み、処理Ａが待っていない場合（ノー）、フローは７０６に進む。７０３で、ロボットは、バッファ２が一杯であるかどうかを判定する。バッファ２が一杯である場合（イエス）、フローは７０６に進み、バッファ２が一杯でない場合（ノー）、フローは７０４に進み、７０５で処理Ａを完了するまで、処理Ａで作業する。
７０６で、ロボットは、処理Ｂが待っているかどうかを判定する。処理Ｂが待っていない場合（ノー）、処理は、７０１で待機に戻る。処理Ｂが待っている場合（イエス）、フローは７０７に進み、バッファ３が一杯であるかどうかを判定する。バッファ３が一杯である場合（イエス）、フローは、７０１で待機に進み、バッファ３が一杯でない場合（ノー）、フローは７０８に進み、７０９で処理Ｂを完了するまで、処理Ｂで作業する。
図８は、実装の例による、ロボットを処理中に中断することができるワークフローの例を示す。図８において、ロボットは、図１及び図３の例を用いて図７と同じである処理Ａで作業しながら、センサ１０５、１０６及び１０７からデータを受信し続ける。バッファ３がまだ一杯である場合、ロボットは、処理Ａに集中する。しかし、ロボットが処理Ａで作業しながら、一旦バッファ３が解放し始めると、コンベヤー上の交通状況に対処するために、ロボットは、処理Ｂに飛んで、処理Ａに戻ってもよい。
８０１で、ロボットは、所望の実装に応じて所定の時間、待機で待つ。８０２で、ロボットは、処理Ａが待っているかどうかを判定する。処理Ａが待っていない場合（ノー）、フローは８０１に戻って待機し、処理Ａが待っている場合（イエス）、フローは８０３に進む。８０３で、ロボットは、処理Ａで作業し、８０４に進む。８０４で、ロボットは、バッファ３が解放しているかどうかを判定する。バッファ３が解放している場合（イエス）、フローは８０７に進み、バッファ３が解放していない場合（ノー）、フローは８０５に進む。８０５で、ロボットは、８０６で処理を完了するまで、処理Ａで作業し続ける。
８０７で、ロボットは、処理Ｂがまだ待っているかどうかを判定する。処理Ｂが待っている場合（イエス）、フローは８０８に進み、処理Ｂが待っていない場合（ノー）、ロボットは、８０５で、処理Ａで作業し続ける。
８０８で、ロボットは、処理Ａにおけるどのステップが現在作業しているかを記録する。８０９で、ロボットは、処理Ｂに飛び、８１０で処理Ｂを完了するまで、処理Ｂで作業する。８１１で、次に、ロボットは、処理Ａにおける記録ステップに戻ってから、８１２で処理Ａを完了するまで、処理Ａで作業し続ける。
図９は、実装の例による、図８と同様な方法でロボットを処理中に中断することができるワークフローを例示する。図９において、ロボットは、図１及び図３の例を用いて処理Ｂで作業しながら、センサ１０５、１０６及び１０７からデータを受信し続ける。一旦部品が処理Ａに来て、バッファ３がまだ一杯であると、ロボットは、部品に対して、処理Ａに飛んで、処理Ａの終了後に処理Ｂに戻ってもよい。この機能は、図８における機能と同じであり、コンベヤー上の各部品の待ち時間を最短にする。
９０１で、ロボットは、所望の実装に応じて所定の時間、待機で待つ。９０２で、ロボットは、処理Ｂが待っているかどうかを判定する。処理Ｂが待っている場合（イエス）、フローは９０３に進み、処理Ｂが待っていない場合（ノー）、フローは、９０１で待機に戻る。
９０３で、ロボットは、処理Ｂで作業する。９０４で、ロボットは、バッファ２が解放しているかどうかを判定する。バッファ２が解放している場合（イエス）、フローは９０７に進み、バッファ２が解放していない場合（ノー）、フローは９０５に進み、９０６で処理Ｂを完了するまで、処理Ｂで作業する。
９０７で、ロボットは、処理Ａが待っているかどうかを判定する。処理Ａが待っていない場合（ノー）、フローは９０５に進み、処理Ｂで作業する。処理Ａが待っている場合（イエス）、フローは９０８に進み、９０８で、ロボットは、処理Ｂにおけるどのステップが現在作業しているかを記録する。９０９で、ロボットは、処理Ａに飛び、９１０で処理Ａを完了するまで、処理Ａで作業する。９１１で、次に、ロボットは、処理Ｂにおける記録ステップに戻ってから、９１２で処理Ｂを完了するまで、処理Ｂで作業し続ける。
ここに記載の実装の例を介して、自律タスク管理産業用ロボットを、自動車、食品、及び石油ガス産業などの任意の生産ラインに適用することができる。２つ以上の別々のステーションで作業するために、ロボットを、ロボットからのより大きい取り扱い領域のために、コンベヤーの湾曲部に設置することができる。
図１０は、図１及び図４（Ａ）に例示のようにロボット１０１を制御するように構成されているロボット制御器１０２などの実装の幾つかの例で用いるのに適しているコンピュータデバイスの例を用いた計算環境の例を示す。
計算環境１０００におけるコンピュータデバイス１００５は、１つ又は複数の処理ユニット、コア、又はプロセッサ１０１０、メモリ１０１５（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び／又は同類のもの）、内部記憶装置１０２０（例えば、磁気、光学、固体記憶装置、及び／又は有機）、及び／又は、情報を伝達する通信機構又はバス１０３０に結合される又はコンピュータデバイス１００５に組み込まれることができる入出力インターフェース１０２５を含むことができる。更に、入出力インターフェース１０２５は、所望の実装に応じて、カメラから画像を受信する、又はプロジェクター又はディスプレイに画像を供給するように構成されている。
コンピュータデバイス１００５を、入力／ユーザインターフェース１０３５及び出力デバイス／インターフェース１０４０に通信可能に結合することができる。入力／ユーザインターフェース１０３５及び出力デバイス／インターフェース１０４０の一方又は両方は、有線又は無線インターフェースであることができ、着脱可能である。入力／ユーザインターフェース１０３５は、入力を与えるために使用可能な任意の物理又は仮想のデバイス、構成要素、センサ、又はインターフェースを含んでもよい（例えば、ボタン、タッチスクリーンインターフェース、キーボード、ポインティング／カーソル制御器、マイクロホン、カメラ、点字、モーションセンサ、光学式読み取り装置、及び／又は同類のもの）。出力デバイス／インターフェース１０４０は、表示器、テレビ、モニタ、プリンタ、スピーカ、点字、又は同類のものを含んでもよい。実装の幾つかの例において、入力／ユーザインターフェース１０３５及び出力デバイス／インターフェース１０４０を、コンピュータデバイス１００５に組み込む、又はコンピュータデバイス１００５に物理的に結合することができる。実装の他の例において、他のコンピュータデバイスは、コンピュータデバイス１００５用の入力／ユーザインターフェース１０３５及び出力デバイス／インターフェース１０４０として機能してもよく、又は入力／ユーザインターフェース１０３５及び出力デバイス／インターフェース１０４０の機能を与えてもよい。
コンピュータデバイス１００５の例は、高度モバイルデバイス（例えば、スマートフォン、車両及び他の機械に搭載のデバイス、人間及び動物が持つデバイスなど）、モバイルデバイス（例えば、タブレット、ノートブック、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、ポータブルテレビ、ラジオなど）、及び移動できるように設計されていないデバイス（例えば、デスクトップコンピュータ、他のコンピュータ、インフォメーションセンター、テレビに組み込まれた及び／又は結合された１つ又は複数のプロセッサを有するテレビ、ラジオなど）（但し、これらに限定されない）を含んでもよい。
コンピュータデバイス１００５を、外部記憶装置１０４５、及び同じ又は異なる構成の１つ又は複数のコンピュータデバイスを含む任意の数のネットワーク化構成要素、デバイス及びシステムと通信するネットワーク１０５０に（例えば、入出力インターフェース１０２５を介して）通信可能に結合することができる。コンピュータデバイス１００５又は任意の接続コンピュータデバイスは、サーバー、クライアント、シンサーバー、汎用機械、専用機械、又は別のラベルの機能を果たすか、サービスを提供するか、又はサーバー、クライアント、シンサーバー、汎用機械、専用機械、又は別のラベルと呼ばれることができる。
入出力インターフェース１０２５は、計算環境１０００における少なくとも全部の接続構成要素、デバイス、及びネットワークに及び／又はから情報を伝達する任意の通信又は入出力プロトコル又は規格（例えば、イーサネット、８０２．１１ｘ、ユニバーサルシステムバス、ワイマックス、モデム、セルラーネットワークプロトコルなど）を用いた有線及び／又は無線インターフェース（但し、これらに限定されない）を含むことができる。ネットワーク１０５０は、任意のネットワーク又はネットワークの組み合わせ（例えば、インターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、電話ネットワーク、セルラーネットワーク、衛星ネットワークなど）であることができる。
コンピュータデバイス１００５は、一時的媒体及び持続性媒体を含むコンピュータ使用可能又はコンピュータ可読媒体を用いて使用する及び／又は通信することができる。一時的媒体は、伝送媒体（例えば、金属ケーブル、光ファイバー）、信号、搬送波などを含む。持続性媒体は、磁気媒体（例えば、ディスク及びテープ）、光媒体（ＣＤ ＲＯＭ、デジタルビデオディスク、ブルーレイディスク）、ソリッドステート媒体（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ソリッドステート記憶装置）、及び他の不揮発性記憶装置又はメモリを含む。
コンピュータデバイス１００５を使用して、計算環境の幾つかの例において、技法、方法、アプリケーション、処理、又はコンピュータ実行可能命令を実施することができる。コンピュータ実行可能命令を、一時的媒体から検索し、持続性媒体に記憶し、持続性媒体から検索することができる。実行可能命令は、任意のプログラミング言語、スクリプト言語、及び機械語（例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、ジャバ、ビジュアルベーシック、パイソン、パール、ジャバスクリプトなど）のうち１つ又は複数の言語から発生することができる。
プロセッサ１０１０は、自然又は仮想環境において、任意のオペレーティングシステム（ＯＳ）（図示せず）の下で実行することができる。論理ユニット１０６０、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）ユニット１０６５、入力ユニット１０７０、出力ユニット１０７５、及び異なるユニットがＯＳ及び他のアプリケーション（図示せず）と互いに通信するユニット間通信機構１０９５を含む１つ又は複数のアプリケーションを展開することができる。記載のユニット及び要素は、設計、機能、構成、又は実装を変更することができ、与えられた説明に限定されない。
実装の幾つかの例において、情報又は実行命令をＡＰＩユニット１０６５によって受信した場合、この情報又は実行命令を、１つ又は複数のユニット（例えば、論理ユニット１０６０、入力ユニット１０７０、出力ユニット１０７５）に伝達してもよい。場合によっては、上述の実装の幾つかの例において、ユニット間の情報の流れを制御し、ＡＰＩユニット１０６５、入力ユニット１０７０、出力ユニット１０７５によって提供されたサービスを指示するように、論理ユニット１０６０を構成してもよい。例えば、１つ又は複数の処理又は実装の流れを、論理ユニット１０６０単独で、又はＡＰＩユニット１０６５と併せて、制御してもよい。実装の例に記載の計算用の入力を得るように、入力ユニット１０７０を構成してもよく、実装の例に記載の計算に基づいて出力を与えるように、出力ユニット１０７５を構成してもよい。
実装の例において、第１の処理及び第２の処理で作業し、命令を記憶する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体で作業するロボットを動作させるように構成されているロボット制御器として、計算デバイス１００５を使用することができる。下記の態様を含む処理を実行する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体から命令を読み取るように、プロセッサ１０１０を構成することができる。
第１の態様において、図１、図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図６に例示のように、命令は、第１の処理及び第２の処理のうち１つ又は複数の処理の状態を示すセンサデータを受信するステップと、状態がロボットを待っている第１の処理を示す場合、第１の処理で作業するようにロボットを制御するステップと、状態がロボットを待っていない第１の処理を示す場合、作業のうち１つ又は複数の作業を第２の処理で実行する、又は待機に戻るようにロボットを制御するステップとを含むことができる。
第２の態様において、図１及び図３に例示のように、第１の処理は、コンベヤー上の上流処理であり、第２の処理は、コンベヤー上の下流処理である、第１の態様に記載のような命令であることができる。
第３の態様において、図７、７０１～７０５に例示のように、第１の処理で作業するようにロボットを制御する命令は、第２の処理に供給するバッファが一杯でない場合、完了まで第１の処理で作業するステップと、第２の処理に供給するバッファが一杯である場合、状態がロボットを待っている第２の処理を示すかどうかを判定するステップと、状態がロボットを待っている第２の処理を示す場合、第３の処理に供給する別のバッファが一杯でない場合に完了まで第２の処理で作業するようにロボットを制御し、第３の処理への別のバッファが一杯である場合にロボットを待機に戻すステップとを更に含む、上述の態様のいずれかに記載のような命令であることができる。
第４の態様において、図７、７０６～７０９に例示のように、第２の処理で作業するようにロボットを制御する命令は、状態がロボットを待っている第２の処理を示す場合、第３の処理に供給する別のバッファが一杯でない場合に完了まで第２の処理で作業するようにロボットを制御し、第３の処理への別のバッファが一杯である場合にロボットを待機に戻すステップと、状態がロボットを待っていない第２の処理を示す場合、ロボットを待機に戻すステップとを更に含む、上述の態様のいずれかに記載のような命令であることができる。
第５の態様において、図８に例示のように、第１の処理で作業するようにロボットを制御する命令は、第２の処理から第３の処理に供給するバッファの解放の場合、及び状態がロボットを待っている第２の処理を示す場合、ロボットの現在の作業ステップを第１の処理に記録するステップと、完了まで第２の処理で作業するようにロボットを制御するステップと、第２の処理の完了後に記録された現在の作業ステップから第１の処理での作業を再開するようにロボットを制御するステップとを含む、上述の態様のいずれかに記載のような命令であることができる。
第６の態様において、図９に例示のように、作業のうち１つ又は複数の作業を第２の処理で実行するようにロボットを制御する命令は、第２の処理に供給するバッファの解放の場合、及び状態がロボットを待っている第１の処理を示す場合、ロボットの現在の作業ステップを第２の処理に記録するステップと、完了まで第１の処理で作業するようにロボットを制御するステップと、第２の処理の完了後に記録された現在の作業ステップから第２の処理での作業を再開するようにロボットを制御するステップとを含む、上述の態様のいずれかに記載のような命令であることができる。
第７の態様において、上述の態様のいずれかを含む方法であることができる。
第８の態様において、第１～第６の態様のいずれかの命令を実行する手段を含むシステムであることができる。
第９の態様において、第１～第６の態様の命令のいずれかを記憶する持続性コンピュータ可読媒体であることができる。
詳細な説明の幾つかの部分を、コンピュータ内の動作のアルゴリズム及び象徴の観点から提示する。これらのアルゴリズム的記述及び象徴は、革新の本質を他の当業者に伝えるためにデータ処理技術分野の当業者によって使用される手段である。アルゴリズムは、所望の最終状態又は結果に導く一連の定義ステップである。実装の例において、実行されるステップは、具体的な結果を得るために、具体的な量の物理的操作を必要とする。
特に他の指定がない限り、説明から明らかなように、明細書全体にわたって、例えば、「処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」、「計算（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」、「計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」、「判定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」、「表示（ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ）」などの用語を利用する説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理（電子）量として表されるデータを、コンピュータシステムのメモリ又はレジスタ、又は他の情報記憶、伝送又は表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータに操作して変換するコンピュータシステム又は他の情報処理デバイスの動作及び処理を含むことができることが分かる。
実装の例は、ここで動作を実行する装置に関することもできる。この装置は、必要な目的のために特別に構成されてもよく、又は、１つ又は複数のコンピュータプログラムによって選択的に作動又は再構成された１つ又は複数の汎用コンピュータを含んでもよい。このようなコンピュータプログラムを、コンピュータ可読記憶媒体又はコンピュータ可読信号媒体などのコンピュータ可読媒体に記憶してもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、光ディスク、磁気ディスク、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ソリッドステートデバイス及びドライブ、又は電子情報を記憶するのに適している任意の他のタイプの具体的又は持続性媒体などの具体的な媒体（但し、これらに限定されない）を含んでもよい。コンピュータ可読信号媒体は、搬送波などの媒体を含んでもよい。ここに提示のアルゴリズム及び表示器は、任意の特定のコンピュータ又は他の装置に本質的に関連していない。コンピュータプログラムは、所望の実装の動作を実行する命令を含む純粋なソフトウェア実装を含むことができる。
様々な汎用システムは、ここに記載の例によるプログラム及びモジュールで使用されてもよく、又は、所望の方法ステップを実行するより専門的な装置を構成するのに便利であると分かる。更に、実装の例は、任意の特定のプログラミング言語を参照して説明されていない。ここに記載の実装の例の教示を実施するために様々なプログラミング言語を使用することができることが分かる。プログラミング言語の命令を、１つ又は複数の処理デバイス（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、プロセッサ、又は制御器）によって実行してもよい。
当技術分野で知られているように、上述の動作を、ハードウェア、ソフトウェア、又はソフトウェア及びハードウェアの幾つかの組み合わせによって実行することができる。回路及び論理デバイス（ハードウェア）を用いて、実装の例の様々な態様を実施してもよいけれども、プロセッサによって実行される場合、本出願の実装を実行する方法をプロセッサに実行させる機械可読媒体（ソフトウェア）に記憶された命令を用いて、他の態様を実施してもよい。更に、本出願の実装の幾つかの例を、ハードウェアだけで実行してもよいけれども、実装の他の例を、ソフトウェアだけで実行してもよい。更に、記載の様々な機能を、単一ユニットで実行することができ、又は任意の数の方法で多くの構成要素にわたって広げることができる。ソフトウェアによって実行される場合、コンピュータ可読媒体に記憶された命令に基づいて汎用コンピュータなどのプロセッサによって、方法を実行してもよい。必要に応じて、命令を、圧縮及び／又は暗号化形式で媒体に記憶することができる。
更に、本出願の他の実装は、本出願の教示の明細書及び実施の考察から当業者に明らかである。実装の記載の例の様々な態様及び／又は構成要素を、単独で又は任意の組み合わせで使用してもよい。下記の特許請求の範囲によって示される本出願の真の範囲及び精神で、明細書及び実装の例を単なる例と考えるように意図されている。
１０１ ロボット
１０２ ロボット制御器
１０３ データベース
１０５ センサ
１０６ センサ
１０７ センサ
２０１ 基底関節
２０３ 関節
２０５ 関節
２０７ 関節
２０２ リンク
２０４ リンク
２０６ リンク
２０８ リンク
１０００ 計算環境
１００５ コンピュータデバイス
１０１０ プロセッサ
１０１５ メモリ
１０２０ 内部記憶装置
１０２５ 入出力インターフェース
１０３０ バス
１０３５ 入力／ユーザインターフェース
１０４０ 出力デバイス／インターフェース
１０４５ 外部記憶装置
１０５０ ネットワーク
１０６０ 論理ユニット
１０６５ アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）ユニット
１０７０ 入力ユニット
１０７５ 出力ユニット
１０９５ ユニット間通信機構
１０２ ロボット制御器
１０３ データベース
１０５ センサ
１０６ センサ
１０７ センサ
２０１ 基底関節
２０３ 関節
２０５ 関節
２０７ 関節
２０２ リンク
２０４ リンク
２０６ リンク
２０８ リンク
１０００ 計算環境
１００５ コンピュータデバイス
１０１０ プロセッサ
１０１５ メモリ
１０２０ 内部記憶装置
１０２５ 入出力インターフェース
１０３０ バス
１０３５ 入力／ユーザインターフェース
１０４０ 出力デバイス／インターフェース
１０４５ 外部記憶装置
１０５０ ネットワーク
１０６０ 論理ユニット
１０６５ アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）ユニット
１０７０ 入力ユニット
１０７５ 出力ユニット
１０９５ ユニット間通信機構
Claims (18)
- 第１の処理及び第２の処理で作業するように構成されているロボットの動作用の方法であって、
前記第１の処理及び前記第２の処理のうち１つ又は複数の処理の状態を示すセンサデータを受信するステップと、
前記状態が前記ロボットを待っている前記第１の処理を示す場合、前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御するステップと、
前記状態が前記ロボットを待っていない前記第１の処理を示す場合、作業のうち１つ又は複数の作業を前記第２の処理で実行するか、又は待機に戻るように前記ロボットを制御するステップと
を含む方法。 - 前記第１の処理は、コンベヤー上の上流処理であり、前記第２の処理は、前記コンベヤー上の下流処理である、請求項１に記載の方法。
- 前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御する前記ステップは、
前記第２の処理に供給するバッファが一杯でない場合、完了まで前記第１の処理で作業するステップと、
前記第２の処理に供給する前記バッファが一杯である場合、前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示すかどうかを判定するステップと、
前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示す場合、第３の処理に供給する別のバッファが一杯でない場合に完了まで前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御し、前記第３の処理への前記別のバッファが一杯である場合に前記ロボットを待機に戻すステップと
を含む、請求項１に記載の方法。 - 前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御する前記ステップは、
前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示す場合、第３の処理に供給する別のバッファが一杯でない場合に完了まで前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御し、前記第３の処理への前記別のバッファが一杯である場合に前記ロボットを待機に戻すステップと、
前記状態が前記ロボットを待っていない前記第２の処理を示す場合、前記ロボットを待機に戻すステップと
を含む、請求項１に記載の方法。 - 前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御する前記ステップは、
前記第２の処理から第３の処理に供給するバッファの解放の場合、及び前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示す場合、
前記ロボットの現在の作業ステップを前記第１の処理に記録するステップと、
完了まで前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御するステップと、
前記第２の処理の完了後に前記記録された現在の作業ステップから前記第１の処理での作業を再開するように前記ロボットを制御するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。 - 作業のうち１つ又は複数の作業を前記第２の処理で実行するように前記ロボットを制御する前記ステップは、
前記第２の処理に供給するバッファの解放の場合、及び前記状態が前記ロボットを待っている前記第１の処理を示す場合、
前記ロボットの現在の作業ステップを前記第２の処理に記録するステップと、
完了まで前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御するステップと、
前記第２の処理の完了後に前記記録された現在の作業ステップから前記第２の処理での作業を再開するように前記ロボットを制御するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。 - 第１の処理及び第２の処理で作業するように構成されているロボットの動作用の命令を記憶する持続性コンピュータ可読媒体であって、前記命令は、
前記第１の処理及び前記第２の処理のうち１つ又は複数の処理の状態を示すセンサデータを受信するステップと、
前記状態が前記ロボットを待っている前記第１の処理を示す場合、前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御するステップと、
前記状態が前記ロボットを待っていない前記第１の処理を示す場合、作業のうち１つ又は複数の作業を前記第２の処理で実行する、又は待機に戻るように前記ロボットを制御するステップと
を含む持続性コンピュータ可読媒体。 - 前記第１の処理は、コンベヤー上の上流処理であり、前記第２の処理は、前記コンベヤー上の下流処理である、請求項７に記載の持続性コンピュータ可読媒体。
- 前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御する前記ステップは、
前記第２の処理に供給するバッファが一杯でない場合、完了まで前記第１の処理で作業するステップと、
前記第２の処理に供給する前記バッファが一杯である場合、前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示すかどうかを判定するステップと、
前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示す場合、第３の処理に供給する別のバッファが一杯でない場合に完了まで前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御し、前記第３の処理への前記別のバッファが一杯である場合に前記ロボットを待機に戻すステップと
を含む、請求項７に記載の持続性コンピュータ可読媒体。 - 前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御する前記ステップは、
前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示す場合、第３の処理に供給する別のバッファが一杯でない場合に完了まで前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御し、前記第３の処理への前記別のバッファが一杯である場合に前記ロボットを待機に戻すステップと、
前記状態が前記ロボットを待っていない前記第２の処理を示す場合、前記ロボットを待機に戻すステップと
を含む、請求項７に記載の持続性コンピュータ可読媒体。 - 前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御する前記ステップは、
前記第２の処理から第３の処理に供給するバッファの解放の場合、及び前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示す場合、
前記ロボットの現在の作業ステップを前記第１の処理に記録するステップと、
完了まで前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御するステップと、
前記第２の処理の完了後に前記記録された現在の作業ステップから前記第１の処理での作業を再開するように前記ロボットを制御するステップと
を含む、請求項７に記載の持続性コンピュータ可読媒体。 - 作業のうち１つ又は複数の作業を前記第２の処理で実行するように前記ロボットを制御する前記ステップは、
前記第２の処理に供給するバッファの解放の場合、及び前記状態が前記ロボットを待っている前記第１の処理を示す場合、
前記ロボットの現在の作業ステップを前記第２の処理に記録するステップと、
完了まで前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御するステップと、
前記第２の処理の完了後に前記記録された現在の作業ステップから前記第２の処理での作業を再開するように前記ロボットを制御するステップと
を含む、請求項７に記載の持続性コンピュータ可読媒体。 - 第１の処理及び第２の処理で作業するロボットを動作させるように構成されているロボット制御器であって、
命令を記憶する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体と、
前記第１の処理及び前記第２の処理のうち１つ又は複数の処理の状態を示すセンサデータを受信するステップと、
前記状態が前記ロボットを待っている前記第１の処理を示す場合、前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御するステップと、
前記状態が前記ロボットを待っていない前記第１の処理を示す場合、作業のうち１つ又は複数の作業を前記第２の処理で実行する、又は待機に戻るように前記ロボットを制御するステップと
を含む処理を実行する前記１つ又は複数のコンピュータ可読媒体から前記命令を読み取るように構成されているプロセッサと
を含むロボット制御器。 - 前記第１の処理は、コンベヤー上の上流処理であり、前記第２の処理は、前記コンベヤー上の下流処理である、請求項１３に記載のロボット制御器。
- 前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御する前記命令は、
前記第２の処理に供給するバッファが一杯でない場合、完了まで前記第１の処理で作業するステップと、
前記第２の処理に供給する前記バッファが一杯である場合、前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示すかどうかを判定するステップと、
前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示す場合、第３の処理に供給する別のバッファが一杯でない場合に完了まで前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御し、前記第３の処理への前記別のバッファが一杯である場合に前記ロボットを待機に戻すステップと
を含む、請求項１３に記載のロボット制御器。 - 前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御する前記命令は、
前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示す場合、第３の処理に供給する別のバッファが一杯でない場合に完了まで前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御し、前記第３の処理への前記別のバッファが一杯である場合に前記ロボットを待機に戻すステップと、
前記状態が前記ロボットを待っていない前記第２の処理を示す場合、前記ロボットを待機に戻すステップと
を含む、請求項１３に記載のロボット制御器。 - 前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御する前記命令は、
前記第２の処理から第３の処理に供給するバッファの解放の場合、及び前記状態が前記ロボットを待っている前記第２の処理を示す場合、
前記ロボットの現在の作業ステップを前記第１の処理に記録するステップと、
完了まで前記第２の処理で作業するように前記ロボットを制御するステップと、
前記第２の処理の完了後に前記記録された現在の作業ステップから前記第１の処理での作業を再開するように前記ロボットを制御するステップと
を含む、請求項１３に記載のロボット制御器。 - 作業のうち１つ又は複数の作業を前記第２の処理で実行するように前記ロボットを制御する前記命令は、
前記第２の処理に供給するバッファの解放の場合、及び前記状態が前記ロボットを待っている前記第１の処理を示す場合、
前記ロボットの現在の作業ステップを前記第２の処理に記録するステップと、
完了まで前記第１の処理で作業するように前記ロボットを制御するステップと、
前記第２の処理の完了後に前記記録された現在の作業ステップから前記第２の処理での作業を再開するように前記ロボットを制御するステップと
を含む、請求項１３に記載のロボット制御器。
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|---|---|---|---|
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| US17/490,651 US11755003B2 (en) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | Autonomous task management industrial robot |
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