JP2023077725A - ロボットシステム及びロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数台のロボットが協調作業を行う場合において、外乱等によりロボットの動作を急に変更する際に不具合が生じないようにする。【解決手段】第一のロボット制御装置は、第一のロボットの動作を計画する第一の軌道計画部と、計画された第一のロボットの動作を実行する第一の制御部と、センサの情報に基いて外乱と第一のロボット又は第二のロボットとの衝突を予測する第一の衝突予測部と、第一の連動停止部と、を含み、第二のロボット制御装置は、第二のロボットの動作を計画する第二の軌道計画部と、計画された第二のロボットの動作を実行する第二の制御部と、センサの情報に基いて外乱と第一のロボット又は第二のロボットとの衝突を予測する第二の衝突予測部と、第二の連動停止部と、を含み、第一の連動停止部は、第一の衝突予測部が外乱との衝突を予測した場合には、第一のロボットの外乱回避軌道を生成し、外乱を回避する動作をする。【選択図】図２

Description

本開示は、ロボットシステム及びロボット制御装置に関する。

自律制御ロボットの導入が進行し、適用範囲の拡大が求められている。

特許文献１には、複数のロボットと、ロボットの動作を監視するモニタ・システムと、マルチロボットの運用を行なう統括コントローラで構成される、協調的に動作し全体としてある特定の目的を実現するマルチロボット・システムであって、統括コントローラは、ロボットの状態と、モニタされた位置及び方向に基づいて、ロボットに対する動作指示や、ロボットに対する位置及び方向の補正指示、異常発生（若しくは予測）時におけるロボットへの動作指示を、無線ＬＡＮ経由でリアルタイムに行なうものが開示されている。

特許文献２には、作業者の安全性を確保しつつ、高い作業効率が得られるようにロボットの動作を制御するために、ロボット制御装置の軌道修正部は、軌道修正が必要と判断された場合には、目標位置への到達時間と衝突可能性とから選択した修正軌道候補を指令軌道として設定し、軌道修正が必要でないと判断された場合には、現在位置から目標位置へ向かう軌道を指令軌道として設定することが開示されている。

特開２００６－９５４号公報 特開２０１９－２０６０８０号公報

協調作業を行う複数台のロボットの制御においては、効率の向上だけでなく、安全性が求められている。

例えば、作業者（人）が出入りする安全柵のない場所で複数台のロボットが協調作業をする場合において、作業者がロボットの軌道に進入してきた際等に、一方のロボットが緊急停止等の軌道変更をすると、他のロボットとともに把持している運搬対象物の落下又は破損、ロボットの転倒等の不具合が発生するおそれがある。

特許文献１に記載のマルチロボット・システムは、あるロボットが異常状態になり、その復帰動作中に他のロボットとの干渉が予想された場合、一部、フォーメーションを修正することで、異常状態のロボットが復帰するための領域を確保する機能を有する。しかしながら、他のロボットに対して連携を求めるような修正データの送信については記載されていない。

特許文献２に記載のロボット制御装置は、１台のロボットと作業者（人）とが衝突する可能性を推定するものである。このため、複数のロボットを制御する場合において、他のロボットに対して連携を求めるような修正データの送信については記載されていない。

本開示の目的は、複数台のロボットが協調作業を行う場合において、外乱等によりロボットの動作を急に変更する際に不具合が生じないようにすることにある。

本開示のロボットシステムは、第一のロボットと、第二のロボットと、第一のロボットを制御する第一のロボット制御装置と、第二のロボットを制御する第二のロボット制御装置と、センサと、を含み、第一のロボット及び第二のロボットが協調作業を行うロボットシステムであって、第一のロボット制御装置は、第一のロボットの動作を計画する第一の軌道計画部と、計画された第一のロボットの動作を実行する第一の制御部と、センサの情報に基いて外乱と第一のロボット又は第二のロボットとの衝突を予測する第一の衝突予測部と、第一の連動停止部と、を含み、第二のロボット制御装置は、第二のロボットの動作を計画する第二の軌道計画部と、計画された第二のロボットの動作を実行する第二の制御部と、センサの情報に基いて外乱と第一のロボット又は第二のロボットとの衝突を予測する第二の衝突予測部と、第二の連動停止部と、を含み、第一の連動停止部は、第一の衝突予測部が外乱との衝突を予測した場合には、第一のロボットの外乱回避軌道を生成し、第二の連動停止部に対して外乱回避軌道を送信し、第一のロボット及び第二のロボットは、外乱を回避する動作をする。

本開示によれば、複数台のロボットが協調作業を行う場合において、外乱等によりロボットの動作を急に変更する際に不具合が生じないようにすることができる。

実施例１のロボットシステムを示す概略構成図である。 実施例１のロボット制御装置を示す構成図である。 図２の連動停止部を示す構成図である。 連動停止部における処理を示すフロー図である。 連動停止部におけるアームの速度及び加速度の上限値を算出する手段を示す構成図である。 外乱が入った場合の停止処理を示すフロー図である。 ２台のロボットが連動する状態を示す模式図である。 緊急停止の際における連動停止部の処理を示すフロー図である。 実施例２のロボットシステムを示す概略構成図である。 外乱が入った場合の停止処理を示すフロー図である。 実施例３のロボットシステムを示す概略構成図である。 外乱が入った場合の停止処理を示すフロー図である。

本開示に係るロボットシステム及びこれに用いるロボット制御装置は、建設機械、工場内物流、生産設備組立等に適用することができる。

以下、本開示に係る実施例について、図面を用いて説明する。

図１は、実施例１のロボットシステムを示す概略構成図である。

本図においては、ロボットシステム１００は、第一のロボット１１０Ａと、第二のロボット１１０Ｂと、第一のロボット１１０Ａを制御するロボット制御装置１２０Ａ（第一のロボット制御装置）と、第二のロボット１１０Ｂを制御するロボット制御装置１２０Ｂ（第二のロボット制御装置）と、センサ１３０と、を含む。

センサ１３０は、第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂとは別に設置されたものであり、例えば、第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂが作業をする室内の天井、壁等に設置されたカメラ等である。

第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂは、協調して運搬対象物１４０を移動する。その際、第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂは、それぞれの把持部により運搬対象物１４０の両端部等を把持する。第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂは、関節部を有するマニピュレータを有する。把持部は、マニピュレータにより移動可能となっている。

ロボット制御装置１２０Ａとロボット制御装置１２０Ｂとは、互いにデータ等の送受信することができるように構成されている。また、ロボット制御装置１２０Ａ及びロボット制御装置１２０Ｂは、センサ１３０が取得したデータ等を受信することができるようになっている。

なお、本図においては、ロボット制御装置がロボットの外部に配置されている場合を示しているが、ロボット制御装置は、ロボットの内部に配置されていてもよい。

ロボット制御装置は、入力部、出力部、演算部及び記憶部を備えている。演算部は、コンピュータの中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等である。記憶部は、データベースを有するものであってもよい。

図２は、本実施例のロボット制御装置を示す構成図である。

本図に示すように、ロボット制御装置１２０Ａは、軌道計画部２２０Ａ（第一の軌道計画部）と、制御部２３０Ａ（第一の制御部）と、衝突予測部２４０Ａ（第一の衝突予測部）と、連動停止部２５０Ａ（第一の連動停止部）と、を含む。同様に、ロボット制御装置１２０Ｂは、軌道計画部２２０Ｂ（第二の軌道計画部）と、制御部２３０Ｂ（第二の制御部）と、衝突予測部２４０Ｂ（第二の衝突予測部）と、連動停止部２５０Ｂ（第二の連動停止部）と、を含む。

軌道計画部２２０Ａ、２２０Ｂは、上位コントローラ２１０からタスクの指令を受信する。軌道計画部２２０Ａは、タスクの指令に基いて、第一のロボット１１０Ａの動作に関するプログラム等を作成し、制御部２３０Ａに送信する。制御部２３０Ａは、そのプログラム等に基いて、第一のロボット１１０Ａの動作を制御する。同様に、軌道計画部２２０Ｂは、タスクの指令に基いて、第二のロボット１１０Ｂの動作に関するプログラム等を作成し、制御部２３０Ｂに送信する。制御部２３０Ｂは、そのプログラム等に基いて、第二のロボット１１０Ｂの動作を制御する。

なお、軌道計画部２２０Ａ、２２０Ｂは、上述のように自律的にプログラム等を作成してもよいし、あらかじめプログラム等を準備して保存しておいてもよい。

衝突予測部２４０Ａは、制御部２３０Ａからプログラム等を受信するとともに、センサ１３０から第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂの実際の動作、第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂの周辺の状況、人の接近等の外乱等の情報を受信する。同様に、衝突予測部２４０Ｂは、制御部２３０Ｂからプログラム等を受信するとともに、センサ１３０から第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂの実際の動作、第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂの周辺の状況、人の接近等の外乱等の情報を受信する。

そして、衝突予測部２４０Ａ、２４０Ｂが、外乱等を避けるために第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂの軌道の変更、停止等が必要となると判定した場合には、その判定結果を、衝突予測部２４０Ａは連動停止部２５０Ａに、衝突予測部２４０Ｂは連動停止部２５０Ｂに送信する。連動停止部２５０Ａは、判定結果に従って、第一のロボット１１０Ａに対し、軌道の変更、停止等の指令を送信する。同様に、連動停止部２５０Ｂは、判定結果に従って、第二のロボット１１０Ｂに対し、軌道の変更、停止等の指令を送信する。

指令を受信した第一のロボット１１０Ａ及び第二のロボット１１０Ｂは、協調して、運搬対象物１４０（図１）の落下や破損等を回避するとともに、軌道の変更、停止等の動作を実施する。

図３は、図２の連動停止部を示す構成図である。

図３に示すように、連動停止部２５０Ａは、手先停止軌道生成部３１０Ａと、関節角停止軌道生成部３２０Ａと、停止軌道制御部３３０Ａと、を含む。同様に、連動停止部２５０Ｂは、手先停止軌道生成部３１０Ｂと、関節角停止軌道生成部３２０Ｂと、停止軌道制御部３３０Ｂと、を含む。手先停止軌道生成部３１０Ａと手先停止軌道生成部３１０Ｂとは、互いにデータ等の送受信をすることができるようになっている。ここで、関節角は、ロボットの手先を移動するマニピュレータの関節の角度であり、関節角の調整は、マニピュレータの関節のモータにより行われる。

なお、手先停止軌道生成部３１０Ａは衝突予測部２４０Ａ（図２）から、手先停止軌道生成部３１０Ｂは衝突予測部２４０Ｂ（図２）から、判定結果等のデータを受信するようになっている。

図４は、連動停止部における処理を示すフロー図である。

本図においては、連動停止部２５０Ａ、２５０Ｂのいずれか一方が衝突予測部２４０Ａ、２４０Ｂからロボットの軌道の変更、停止等の判定結果を受信した場合は、その連動停止部２５０Ａ、２５０Ｂに含まれる手先停止軌道生成部３１０Ａ、３１０Ｂは、判定結果に手先停止軌道のデータ又はプログラムが含まれるかどうかを判定する（工程Ｓ４１０）。

手先停止軌道のデータ又はプログラムが含まれない場合は、手先停止軌道生成部３１０Ａ、３１０Ｂが、手先の停止が必要かどうかについて判定する（工程Ｓ４２０）。

停止が必要と判定した場合は、ロボットが協調作業中かどうかを判定する（工程Ｓ４３０）。ここで、協調作業とは、２台以上のロボットが、１個の物品等を同時に把持して運搬作業等を行うことをいう。言い換えると、協調作業は、運搬対象物の支持を含む。

協調作業中であると判定した場合は、協調しているロボット（相手方）を特定する（工程Ｓ４４０）。そして、特定したロボットの最大加速度を推定する（工程Ｓ４５０）。そして、その最大加速度に基いて手先の停止軌道を生成する（工程Ｓ４６０）。言い換えると、手先の停止軌道のプログラム等を作成する。

ここで、相手方のロボットの最大加速度を推定する理由は、その最大加速度に合わせないと、運搬対象物１４０が落下するおそれや、ロボットが転倒するおそれがあるためである。

そして、その協調作業をしている他のロボット又はロボット制御装置にそのプログラム等を送信する（工程Ｓ４７０）。

つぎに、それぞれのロボット又はロボット制御装置が、そのプログラム等を用いて、関節角の停止軌道を生成する（工程Ｓ４８０）。

その後、それぞれのロボットの停止制御を実施する（工程Ｓ４９０）。

一方、工程Ｓ４１０において手先停止軌道のデータ又はプログラムが含まれる場合は、受信した手先停止軌道に基いて、追従している他のロボットの手先の停止軌道を生成する（工程Ｓ４１５）。その後、工程Ｓ４８０及びＳ４９０の処理を実施する。

また、工程Ｓ４３０において協調作業中でないと判定した場合は、ロボットの手先の停止軌道を生成する（工程Ｓ４３５）。その後、工程Ｓ４８０及びＳ４９０の処理を実施する。

図５は、連動停止部におけるアームの速度及び加速度の上限値を算出する手段を示す構成図である。

本図においては、連動停止部は、データベースを有する記憶装置５１０と、アーム仕様特定部５２０と、アームの速度・加速度上限値算出部５３０と、を含む。

アーム仕様特定部５２０は、ロボットＩＤ（ロボットを区別するために付された番号等）を受信すると、記憶装置５１０のデータベースから、そのロボットのアームの各軸モータ、リンク等の仕様、アームに設けられたハンドの重量等を特定する。特定されたアームの情報は、アームの速度・加速度上限値算出部５３０に送信される。

アームの速度・加速度上限値算出部５３０においては、当該情報に加え、ロボットが把持しているワーク（運搬対象物１４０（図１））の重量のデータ等を用いて、アームの速度の上限値及び加速度の上限値を算出し、出力する。

図６は、外乱が入った場合の停止処理を示すフロー図である。

本図においては、衝突予測部２４０Ａが、外乱６０１との衝突のリスクが大きいと判定した場合（工程Ｓ６１０）に、連動停止部２５０Ａは、協調しているロボット（相手方）の加速度の最大値を推定する（工程Ｓ６２０）。そして、手先停止軌道生成部３１０Ａが、第一のロボット１１０Ａの手先の停止軌道を生成し、そのデータを手先停止軌道生成部３１０Ｂに送信する（工程Ｓ６３０）。可能な限り早く減速することが望まれるが、相手方のモータ等の能力に合わせないと、運搬対象物１４０が落下するおそれや、ロボットが転倒するおそれがあるためである。

関節角停止軌道生成部３２０Ａは、生成された手先の停止軌道のデータを用いて、関節角に関する指令を生成し、停止軌道制御部３３０Ａに送信する（工程Ｓ６４０）。停止軌道制御部３３０Ａは、手先の停止軌道の制御を実施する（工程Ｓ６５０）。

一方、データを受信した手先停止軌道生成部３１０Ｂは、第二のロボット１１０Ｂの手先の停止軌道を生成する（工程Ｓ６３５）。

関節角停止軌道生成部３２０Ｂは、生成された手先の停止軌道のデータを用いて、関節角に関する指令を生成し、停止軌道制御部３３０Ｂに送信する（工程Ｓ６４５）。停止軌道制御部３３０Ｂは、手先の停止軌道の制御を実施する（工程Ｓ６５５）。

図７は、２台のロボットが連動する状態を示す模式図である。

本図においては、第一のロボット１１０Ａの手先は、軌道７１０Ａに示すように移動する。一方、第二のロボット１１０Ｂの手先は、軌道７１０Ａと同じ形状の軌道７１０Ｂに沿って移動する。これは、第一のロボット１１０Ａ又はその制御装置が、第二のロボット１１０Ｂ又はその制御装置に軌道７１０Ａのデータを送信することにより実現する。なお、このデータは、軌道７１０Ａ、７１０Ｂに示すように、各時刻における点列のデータであることが望ましい。非常時の緊急停止の場合には、点列のデータの方が短時間で処理することができるからである。

図８は、緊急停止の際における連動停止部の処理を示すフロー図である。

本図においては、図４の工程に加え、緊急停止についての工程が設けられている。

すなわち、図８においては、最初に、緊急停止の要否を判定する（工程Ｓ８１０）。

工程Ｓ８１０において緊急停止が必要と判定された場合は、その判定がされたロボットに対し、緊急ブレーキの指令を送信する（工程Ｓ８１５）。そして、協調作業中かどうかを判定する（工程Ｓ８２５）。協調作業中の場合は、協調しているロボットを特定し（工程Ｓ８３５）、そのロボット又はその制御装置に対し、緊急ブレーキの指令を送信する（工程Ｓ８４５）。一方、協調作業中でない場合は、処理を終了する。

工程Ｓ８１０において緊急停止が必要でないと判定された場合は、図４に示す工程と同様に、次の処理を実施する。

連動停止部２５０Ａ、２５０Ｂのいずれか一方が衝突予測部２４０Ａ、２４０Ｂからロボットの軌道の変更、停止等の判定結果を受信した場合は、その連動停止部２５０Ａ、２５０Ｂに含まれる手先停止軌道生成部３１０Ａ、３１０Ｂは、判定結果に手先停止軌道のデータ又はプログラムが含まれるかどうかを判定する（工程Ｓ８２０）。

手先停止軌道のデータ又はプログラムが含まれない場合は、手先停止軌道生成部３１０Ａ、３１０Ｂが、手先の停止が必要かどうかについて判定する（工程Ｓ８３０）。

停止が必要と判定した場合は、ロボットが協調作業中かどうかを判定する（工程Ｓ８４０）。

協調作業中であると判定した場合は、協調しているロボットを特定する（工程Ｓ８５０）。そして、特定したロボットの最大加速度を推定する（工程Ｓ８６０）。そして、その最大加速度に基いて手先の停止軌道を生成する（工程Ｓ８７０）。言い換えると、手先の停止軌道のプログラム等を作成する。

そして、その協調作業をしている他のロボット又はロボット制御装置にそのプログラム等を送信する（工程Ｓ８８０）。

つぎに、それぞれのロボット又はロボット制御装置が、そのプログラム等を用いて、関節角の停止軌道を生成する（工程Ｓ８９０）。

その後、それぞれのロボットの停止制御を実施する（工程Ｓ９００）。

一方、工程Ｓ８２０において手先停止軌道のデータ又はプログラムが含まれる場合は、受信した手先停止軌道に基いて、追従している他のロボットの手先の停止軌道を生成する（工程Ｓ８２２）。その後、工程Ｓ８９０及びＳ９００の処理を実施する。

また、工程Ｓ８４０において協調作業中でないと判定した場合は、ロボットの手先の停止軌道を生成する（工程Ｓ８４２）。その後、工程Ｓ８９０及びＳ９００の処理を実施する。

本実施例によれば、協調作業をしている複数台のロボットのうちの一方から、他のロボットが手先の停止軌道等、軌道の変更に関する情報を得ることができ、この情報に基いて、当該他のロボットが手先の停止軌道を生成することにより、手先の間隔を保持しながら停止動作等、軌道変更動作をすることができる。

図９は、実施例２のロボットシステムを示す概略構成図である。

本図においては、ロボットシステム９０１は、第一のロボット９１０Ａと、第二のロボット９１０Ｂと、第一のロボット９１０Ａを制御するロボット制御装置９２０Ａと、第二のロボット９１０Ｂを制御するロボット制御装置９２０Ｂと、を含む。

第一のロボット９１０Ａ及び第二のロボット９１０Ｂは、車輪（移動用の車輪）を有し、移動可能である。第一のロボット９１０Ａは、センサ９３０Ａを有する。第二のロボット９１０Ｂは、センサ９３０Ｂを有する。センサ９３０Ａは、視界９３５Ａを有し、第一のロボット９１０Ａの進行方向を監視することができる。センサ９３０Ｂは、視界９３５Ｂを有し、第二のロボット９１０Ｂの進行方向を監視することができる。

第一のロボット９１０Ａ及び第二のロボット９１０Ｂは、協調して運搬対象物１４０を移動する。その際、第一のロボット９１０Ａ及び第二のロボット９１０Ｂは、運搬対象物１４０の両端部等を把持する。

言い換えると、第一のロボット９１０Ａ及び第二のロボット９１０Ｂは、センサ９３０Ａ、９３０Ｂを前部として、運搬対象物１４０が落下しないように等速度で前方に移動する。

ロボット制御装置９２０Ａとロボット制御装置９２０Ｂとは、互いにデータ等の送受信することができるように構成されている。また、ロボット制御装置９２０Ａは、センサ９３０Ａが取得したデータ等を受信することができるようになっている。ロボット制御装置９２０Ｂは、センサ９３０Ｂが取得したデータ等を受信することができるようになっている。

図１０は、外乱が入った場合の停止処理を示すフロー図である。

本図に対応するロボットは、車輪を有し、移動可能であること以外は、実施例１のロボット制御装置と同様に、図３に示す連動停止部を有するロボット制御装置に接続されている。

図１０においては、衝突予測部２４０Ａが、外乱１００１との衝突のリスクが大きいと判定した場合（工程Ｓ１０１０）に、協調しているロボット（相手方）の加速度の最大値を推定する（工程Ｓ１０２０）。そして、手先停止軌道生成部３１０Ａが、第一のロボット９１０Ａの手先の停止軌道を生成し、そのデータを手先停止軌道生成部３１０Ｂに送信する（工程Ｓ１０３０）。

関節角停止軌道生成部３２０Ａは、生成された手先の停止軌道のデータを用いて、関節角に関する指令を生成し、停止軌道制御部３３０Ａに送信する（工程Ｓ１０４０）。停止軌道制御部３３０Ａは、手先の停止軌道の制御を実施する（工程Ｓ１０５０）。

一方、データを受信した手先停止軌道生成部３１０Ｂは、第二のロボット９１０Ｂの手先の停止軌道を生成する（工程Ｓ１０３５）。

関節角停止軌道生成部３２０Ｂは、生成された手先の停止軌道のデータを用いて、関節角に関する指令を生成し、停止軌道制御部３３０Ｂに送信する（工程Ｓ１０４５）。停止軌道制御部３３０Ｂは、手先の停止軌道の制御を実施する（工程Ｓ１０５５）。

なお、本実施例においては、ロボットが移動中の場合、その移動を停止させるため、一方の連動停止部が、ロボットの停止軌道を生成し、他の連動停止部にその停止軌道のデータを送信する。これにより、他のロボットも、連動して停止することができる。

車輪に関する指令には、停止するための車輪の回転速度、回転加速度又は回転角度の点列データが含まれることが望ましい。

図１１は、実施例３のロボットシステムを示す概略構成図である。

本図においては、ロボットシステム１１０１は、第一のロボット１１１０Ａと、第二のロボット１１１０Ｂと、第一のロボット１１１０Ａを制御するロボット制御装置１１２０Ａと、第二のロボット１１１０Ｂを制御するロボット制御装置１１２０Ｂと、を含む。

第一のロボット１１１０Ａ及び第二のロボット１１１０Ｂは、車輪を有し、移動可能である。第一のロボット１１１０Ａは、センサ１１３０Ａを有する。第二のロボット１１１０Ｂは、センサ１１３０Ｂを有する。センサ１１３０Ａは、視界１１３５Ａを有し、第一のロボット１１１０Ａの進行方向を監視することができる。センサ１１３０Ｂは、視界１１３５Ｂを有し、第二のロボット１１１０Ｂの進行方向とは反対の方向（後方）を監視することができる。

第一のロボット１１１０Ａ及び第二のロボット１１１０Ｂは、協調して運搬対象物１４０を移動する。その際、第一のロボット１１１０Ａ及び第二のロボット１１１０Ｂは、積載した運搬対象物１４０の両端部等の下面を支持する。本実施例においては、協調作業とは、２台以上のロボットが、１個の物品等を同時に積載部で支持して運搬作業等を行うことをいう。

言い換えると、第一のロボット１１１０Ａ及び第二のロボット１１１０Ｂは、第一のロボット１１１０Ａのセンサ１１３０Ａを前部として、運搬対象物１４０が落下しないように等速度で前方に移動する。

ロボット制御装置１１２０Ａとロボット制御装置１１２０Ｂとは、互いにデータ等の送受信することができるように構成されている。また、ロボット制御装置１１２０Ａは、センサ１１３０Ａが取得したデータ等を受信することができるようになっている。ロボット制御装置１１２０Ｂは、センサ１１３０Ｂが取得したデータ等を受信することができるようになっている。

図１２は、外乱が入った場合の停止処理を示すフロー図である。

本図に対応するロボットは、手先（把持部）を有さず積載部を有すること、及び車輪を有し移動可能であること以外は、実施例１のロボット制御装置と同様に、図３に示す連動停止部を有するロボット制御装置に接続されている。

図１２においては、衝突予測部２４０Ａが、外乱１２０１との衝突のリスクが大きいと判定した場合（工程Ｓ１２１０）に、協調しているロボット（相手方）の加速度の最大値を推定する（工程Ｓ１２２０）。そして、手先停止軌道生成部３１０Ａと同様の機能を有する積載部停止軌道生成部が、第一のロボット１１１０Ａの積載部の停止軌道を生成し、そのデータを第二のロボット１１１０Ｂの積載部停止軌道生成部に送信する（工程Ｓ１２３０）。

関節角停止軌道生成部３２０Ａと同様の機能を有する車輪停止軌道生成部は、生成された積載部の停止軌道のデータを用いて、車輪に関する指令を生成し、停止軌道制御部３３０Ａに送信する（工程Ｓ１２４０）。停止軌道制御部３３０Ａは、積載部の停止軌道の制御を実施する（工程Ｓ１２５０）。車輪に関する指令には、停止するための車輪の回転速度、回転加速度又は回転角度の点列データが含まれることが望ましい。

一方、データを受信した第二のロボット１１１０Ｂの積載部停止軌道生成部は、第二のロボット１１１０Ｂの積載部の停止軌道を生成する（工程Ｓ１２３５）。

第二のロボット１１１０Ｂの積載部停止軌道生成部は、生成された積載部の停止軌道のデータを用いて、車輪に関する指令を生成し、停止軌道制御部３３０Ｂに送信する（工程Ｓ１２４５）。停止軌道制御部３３０Ｂは、積載部の停止軌道の制御を実施する（工程Ｓ１２５５）。

なお、実施例１～３においては、手先又は積載部の停止軌道を生成しているが、運搬対象物を支持する点で、機能が共通しているため、手先及び積載部を「支持部」と総称する。また、運搬対象物の落下や破損等の回避、軌道の変更、停止等の動作、すなわち外乱を回避する動作については、「外乱回避動作」と総称し、その動作に伴う各部の軌道については、「外乱回避軌道」と総称する。

１００：ロボットシステム、１１０Ａ：第一のロボット、１１０Ｂ：第二のロボット、１２０Ａ、１２０Ｂ：ロボット制御装置、１３０：センサ、１４０：運搬対象物、２１０：上位コントローラ、２２０Ａ、２２０Ｂ：軌道計画部、２３０Ａ、２３０Ｂ：制御部、２４０Ａ、２４０Ｂ：衝突予測部、２５０Ａ、２５０Ｂ：連動停止部、３１０Ａ、３１０Ｂ：手先停止軌道生成部、３２０Ａ、３２０Ｂ：関節角停止軌道生成部、３３０Ａ、３３０Ｂ：停止軌道制御部、５１０：記憶装置、５２０：アーム仕様特定部、５３０：アームの速度・加速度上限値算出部、６０１：外乱。

Claims (10)

1. 第一のロボットと、
   第二のロボットと、
   前記第一のロボットを制御する第一のロボット制御装置と、
   前記第二のロボットを制御する第二のロボット制御装置と、
   センサと、を含み、
   前記第一のロボット及び前記第二のロボットが協調作業を行うロボットシステムであって、
   前記第一のロボット制御装置は、
   前記第一のロボットの動作を計画する第一の軌道計画部と、
   計画された前記第一のロボットの前記動作を実行する第一の制御部と、
   前記センサの情報に基いて外乱と前記第一のロボット又は前記第二のロボットとの衝突を予測する第一の衝突予測部と、
   第一の連動停止部と、を含み、
   前記第二のロボット制御装置は、
   前記第二のロボットの動作を計画する第二の軌道計画部と、
   計画された前記第二のロボットの前記動作を実行する第二の制御部と、
   前記センサの前記情報に基いて前記外乱と前記第一のロボット又は前記第二のロボットとの前記衝突を予測する第二の衝突予測部と、
   第二の連動停止部と、を含み、
   前記第一の連動停止部は、前記第一の衝突予測部が前記外乱との前記衝突を予測した場合には、前記第一のロボットの外乱回避軌道を生成し、前記第二の連動停止部に対して前記外乱回避軌道を送信し、
   前記第一のロボット及び前記第二のロボットは、前記外乱を回避する動作をする、ロボットシステム。
2. 前記第一の連動停止部は、前記第一のロボットと前記協調作業をしている他のロボットを前記第二のロボットであると特定する、請求項１記載のロボットシステム。
3. 前記協調作業は、運搬対象物の支持を含む、請求項１記載のロボットシステム。
4. 前記外乱回避軌道は、前記第一のロボット及び前記第二のロボットの支持部の軌道である、請求項１記載のロボットシステム。
5. 前記支持部は、手先又は積載部である、請求項４記載のロボットシステム。
6. 前記第一の連動停止部は、前記第二のロボットの最大加速度を推定する、請求項１記載のロボットシステム。
7. 前記第一のロボット及び前記第二のロボットは、関節部を有するマニピュレータを有する、請求項１記載のロボットシステム。
8. 前記第一のロボット及び前記第二のロボットは、移動用の車輪を有する、請求項１記載のロボットシステム。
9. ロボットの協調作業を制御するロボット制御装置であって、
   前記ロボットの動作を計画する軌道計画部と、
   計画された前記ロボットの前記動作を実行する制御部と、
   センサの情報に基いて外乱と前記ロボットとの衝突を予測する衝突予測部と、
   連動停止部と、を含み、
   前記連動停止部は、前記衝突予測部が前記外乱との前記衝突を予測した場合には、前記ロボットの外乱回避軌道を生成し、他のロボットの連動停止部に対して前記外乱回避軌道を送信し、
   前記ロボット及び前記他のロボットに前記外乱を回避する動作をさせる、ロボット制御装置。
10. 前記連動停止部は、前記ロボットと前記協調作業をしている前記他のロボットを特定する、請求項９記載のロボット制御装置。

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