JP2687936B2 - 複腕ロボット制御装置 - Google Patents

複腕ロボット制御装置

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JP2687936B2
JP2687936B2 JP7155302A JP15530295A JP2687936B2 JP 2687936 B2 JP2687936 B2 JP 2687936B2 JP 7155302 A JP7155302 A JP 7155302A JP 15530295 A JP15530295 A JP 15530295A JP 2687936 B2 JP2687936 B2 JP 2687936B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1682Dual arm manipulator; Coordination of several manipulators

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複腕ロボットの制御装
置に関し、特に主ロボットに従ロボットが追従動作して
協調作業が可能な複腕ロボットの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の複腕ロボットの制御装置
は、実開昭63−48205号に見られるように図4の
ような構成を有している。すなわち、大きくは主ロボッ
ト2を制御する主ロボット制御部4と、従ロボット3を
制御する従ロボット制御部5とで構成されている。
【0003】主ロボット制御部4および従ロボット制御
部5は、おのおの対象ロボットの動作を記述したプログ
ラムを格納するプログラム格納部10、20と、このプ
ログラムを解釈し位置指令データを作成、出力するプロ
グラム解釈・実行部11、21と、出力された位置指令
データを単位微小時間毎に相対位置データとして出力す
る補間部12、22と、この相対位置指令データに基づ
き対象ロボットに取り付けられたモータを駆動する駆動
部13、23と、モータの回転角から対象ロボットの現
在位置を読み込む現在位置読込部14、24とを備えて
いる。
【0004】従ロボット3が主ロボット2の動きに制御
される協調モードを開始するタイミングは、主ロボット
制御部4および従ロボット制御部5のプログラム格納部
11、21のプログラム内に記述されており、各ロボッ
ト制御部のプログラム解釈・実行部11、21がプログ
ラム実行時に条件がそろったとき協調モード設定部30
で設定される。
【0005】協調モード設定部30から信号が出力され
ると、オフセット量算出部26は、主ロボット制御部4
の現在位置読込部14と従ロボット制御部5の現在位置
読込部24から得られる各軸アーム等の現在位置から主
ロボット2と従ロボット3の相対位置を算出する。ま
た、協調モード設定時に、データ送信部15は主ロボッ
ト2の目標位置データを従ロボット制御部5へ送信す
る。また従ロボット制御部5では、協調モード時にデー
タ受信部25から目標位置データを受信しこのデータと
オフセット算出部26の出力による主ロボット2と従ロ
ボット3の相対位置データを基に従ロボット3の目標位
置を演算する。この目標位置データは、補間処理部22
でさらに補間され駆動部23により従ロボット3を駆動
する。
【0006】このように従ロボット3は、協調モードで
ないときは、主ロボット2に関係なく単独モードで動作
し、協調モード時は主ロボット制御部4の主ロボット2
への指令に基づき追従動作を行う。
【0007】また、他の複腕ロボット制御装置において
は、特開昭63−2681号に見られるように図5のよ
うな構成で実現されていた。すなわち、1台の制御装置
1内に、主ロボット2と従ロボット3の動作を記述した
プログラムを格納するプログラム格納部50と、このプ
ログラムを解釈し位置指令データを作成、出力するプロ
グラム解釈・実行部51と、出力された位置指令データ
を単位微小時間毎に相対位置データとして出力する補間
部処理12、22と、この相対位置指令データに基づき
主ロボット2、従ロボット3を駆動する駆動部13、2
3とを備えている。
【0008】この例において、協調モードのときはプロ
グラム解釈・実行部50により複数のロボットをあたか
も1つのロボットとして扱って動作させる仕組みを用意
し、単独モードで動作するときは異なるロボットとして
扱かい、さらに非同期で動作する仕組みをソフト構成で
実現している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
技術に示した図4の複数ロボット制御位置の例では、複
数ロボット協調動作時に通信処理に起因する同期遅れに
よるロボット間の相対的な位置精度の悪化が考えられる
ため、精度向上のためには、ロボット制御装置間の通信
を高速におこなう必要が生じた。その結果、通常おこな
っているロボット制御ソフトウェア処理に、さらに他の
ロボットとの高速な通信処理をおこなうためソフトウェ
ア上のオーバーロードが発生した。
【0010】したがって本来有すべきロボットの補間処
理を実現するために処理周期を大きくとる必要があり、
補間周期がロボット機構部の固有振動数を下回る場合は
ロボットが振動的になり性能が悪化することがあった。
これを改善するためにソフトウェアの構造を見直して処
理性能を改善したり、CPUの性能を向上させる等大幅
なハードウェア変更が必要になった。
【0011】また図4で示した例では各ロボットに同時
指令をおこなうために1台の制御装置で複数台ロボット
の制御機能を設けて構成する方法をとるため、制御可能
ロボット数より多いロボットを制御するときは、新規に
ロボット制御機能を増設する必要があった。また多数台
のロボットを制御するため処理性能が悪化し前述の例の
ように処理周期を大きくとる必要が生じた。
【0012】いずれにしても、多くの場合大幅なソフト
ウェアやハードウェア変更が必要となり、開発費を含め
た制御装置のコストが高価になるという問題点があっ
た。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、主ロボット制御部に、目標位置
データを従ロボット制御部へ出力した後前記目標位置デ
ータに基づく処理を所定時間遅らせる遅延手段を設ける
ように構成した。
【0014】
【作用】主ロボット制御部は目標位置データを従ロボッ
ト制御部へ出力し、従ロボット制御部は、目標位置デー
タを受け、この目標位置データに所定のオフセット量を
加えたデータに基づいて従ロボットを主ロボットに追随
動作させる。このとき主ロボット制御部において、目標
データの処理開始を遅らせ、その後、従ロボットの処理
開始とタイミングを合せて処理を開始する。
【0015】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は、本発明による複腕ロボット制御装置の一実
施例の概略構成図である。本発明の複腕ロボット制御装
置は、主ロボット2を制御する主ロボット制御部44と
従ロボット3を制御する従ロボット制御部55とから構
成される。
【0016】主ロボット制御部44は、主ロボット2の
動作や従ロボット3との協調タイミングを記述したプロ
グラムを格納するプログラム格納部10と、このプログ
ラムを解釈後、主ロボット2の目標位置データを作成出
力またはロボット同士が協調するタイミングを協調モー
ド設定部30に出力するプログラム解釈・実行部11と
を備えている。さらに、出力された目標位置データを単
位微小時間毎に相対位置データとして出力する補間処理
部12と、この相対位置指令データに基づき主ロボット
2に取り付けられたモータを駆動する駆動部13と、モ
ータの回転角から主ロボット2の現在位置を読み込む現
在位置読込部14とを備えている。
【0017】プログラム解釈・実行部11の目標位置デ
ータは、途中目標位置演算部40において、補間処理部
12の処理周期よりも大きい周期で単位時間毎に分割さ
れ、目標位置へ至る途中の位置である途中目標位置デー
タを出力する。途中目標位置データは、遅延処理部41
により遅延された後、補間処理部12への出力されると
ともに、データ送信部15によって従ロボット制御部5
へ送信される。
【0018】一方、従ロボット制御部55は、従ロボッ
ト3の動作や主ロボット2との協調のタイミングを記述
したプログラムを格納するプログラム格納部20と、こ
のプログラムを解釈後、従ロボット3の目標位置データ
を作成出力またはロボット同士が協調するタイミングを
協調モード設定部30に出力するプログラム解釈・実行
部21とを備えている。出力された目標位置データは、
補間処理部22により単位微小時間毎に補間されて相対
位置データとして出力され、この相対位置データに基づ
き駆動部23によって従ロボット3に取り付けられたモ
ータが駆動される。
【0019】従ロボット制御部55は、さらに、モータ
の回転角から従ロボット3の現在位置を読み込む現在位
置読込部24と、協調モード設定部30から出力された
タイミングで主ロボット2の現在位置読込部と、従ロボ
ット3の現在位置読込部で読み込んだ主ロボット2及び
従ロボット3の各軸アームの位置データに基づいて、従
ロボット3を主ロボット2に対して維持すべき相対位置
を算出するオフセット量算出部26と、主ロボット制御
部44のデータ送信部15から送信される途中目標位置
データを受信するデータ受信部25とを備えている。
【0020】オフセット量加算部27は、データ受信部
25で受信した途中目標位置データと、オフセット量算
出部26から出力された主ロボット2と従ロボット3と
の相対位置を加算して従ロボット3の目標位置を補間部
22へ出力する。
【0021】図2は主ロボット制御部44の動作を示す
フローチャート、図3は従ロボット制御部55の動作を
示すフローチャートである。以下図2,3を参照して本
実施例の動作について説明する。
【0022】主ロボット2と従ロボット3が協調して動
作するかどうかは、主ロボット制御部44と従ロボット
制御部55に格納されたプログラムの記述によって決ま
り、両者のプログラムで協調モードが指定されてないと
きは、主従ロボットは単独モードで動作する。
【0023】まず、それぞれが単独モードで動作する場
合を説明すると、主ロボット制御部44のプログラム解
釈・実行部11においてプログラム格納部10のプログ
ラムが読み込まれ(図2、S1)、主ロボット2の動作
が開始される。プログラム上で協調モードが指定されて
いないときは(S2)、主ロボット2の目標位置が演算
され(S3)、補間処理部12で微小時間あたりの相対
位置データとして補間処理が行われ(S4)、補間デー
タが駆動部13に出力され主ロボット2が動作する。補
間処理(S4)が終了し、主ロボット2が移動完了する
と(S5)、プログラム解釈・実行部11は次のステッ
プへ制御を移す(S6)。
【0024】従ロボット制御部55の動作も同様で、従
ロボット制御部55のプログラム解釈・実行部21にお
いてプログラム格納部20のプログラムが読み込まれ、
従ロボット3の動作が開始される(図3、S21)。プ
ログラム上で協調モードが指定されていないときは(S
22)、従ロボット3の目標位置が演算され(S2
3)、補間処理部22で微小時間あたりの相対位置デー
タとして補間処理され(S24)、補間データが駆動部
23に出力され従ロボット3が動作する。補間処置(S
24)が終了し従ロボット3が移動完了すると(S2
5)、プログラム解釈・実行部21は次のステップへ制
御を移行する(S26)。
【0025】次に協調モードでの動作を説明する。主ロ
ボット制御部44のプログラム解釈・実行部11がプロ
グラムを解釈実行し、主ロボット協調モードの記述があ
ると(図2、S2)、従ロボット制御部55において従
ロボット3の協調モードを指定されるまで待ち状態に移
行する(S10)。一方、従ロボット制御部55でも同
様にプログラム解釈・実行部21がプログラムを解釈実
行し、従ロボット協調モードの記述があると(図3、S
22)、従ロボット制御部55が協調モードの指定を実
行されたことを主ロボット制御部44へ伝達し(S22
a)、主ロボット44から協調モード設定の信号出力が
あるまで待ち状態に移行する(S30)。
【0026】主ロボット側では、従ロボット制御部55
から協調モードの指定があると、主ロボット制御部44
の協調モード設定部30は、すべてのロボットが協調モ
ードに移行可能であると判断するとともに協調モードで
あることを、従ロボット制御部55に伝達する(S1
1)。協調モードに移行すると、従ロボット制御部55
では、オフセット量算出部26が、主ロボット制御部4
4の現在位置読込部14と従ロボット制御部55の現在
位置読込部24から得られる主ロボット2と従ロボット
3の各軸アーム等の現在位置データに基づいて、従ロボ
ット3を主ロボット2に対して維持すべき相対位置を算
出する(S31)。
【0027】主ロボット制御部44では、途中目標位置
演算部40において、本来の目標位置までのロボットの
動作行程をいくつかに分割する。すなわち単独モードで
は補間処理部12へ出力していた目標値を小刻みな途中
経過の目標位置(途中目標位置)として演算し遅延処理
部41へ出力する(S12)。さらにこの途中目標位置
データをデータ送信部15を通じて従ロボット制御部5
5へ出力する(S13)。
【0028】従ロボット制御部55では、データ受信部
25において、途中目標位置データを受信する(S31
a)。この途中目標位置データとオフセット算出部26
で算出した主ロボット2と従ロボット3の相対位置デー
タの加算処理をオフセット量加算部27にて行う(S3
2)。従ロボット制御部55では、この加算結果として
得られた従ロボット目標位置データをもとに補間処理部
22で補間処理を行う(S33)。
【0029】オフセット加算処理から補間処理(S31
a〜S33)の処理は、主ロボット2の本来の目標値に
到達するまでおこなわれる(S34)。
【0030】一方、主ロボット制御部44は、従ロボッ
ト3へ途中目標位置データを送信後、従ロボット3がデ
ータを受信し補間に至るまでの時間、遅延処理部41に
て処理を停止し(図2、S14)、その後補間処理部1
2で補間処理をおこなう(S15)。このとき、主ロボ
ット制御部44の補間処理部12の補間処理(S15)
と、従ロボット制御部55の補間処理部22の補間処理
(S24)との動作開始タイミングを合わせる。これに
より従来のような従ロボットの追従遅れがなくなり、主
従ロボット2,4間の相対誤差が減少する。
【0031】主ロボット制御部44においては、途中目
標位置演算からから補間処理までの処理(S12〜S1
5)は、主ロボット2の本来の目標値に到達するまで行
われる(S16)。
【0032】以上のように主ロボット制御部44および
従ロボット制御部55の補間処理部12、22から微小
時間あたりの相対位置データがそれぞれの駆動部13、
23に出力され、主ロボット2および従ロボット3を動
作させる。これにより、協調モード時、主ロボット制御
部44の主ロボット2への指令に基づき従ロボット3は
追従してほぼ同時に動作できる。
【0033】上記実施例においては主ロボット制御部4
4に途中目標位置設定部40を設け、主ロボット制御部
44は単独モードのときは通常の目標位置に基づいて、
協調モードのときは途中目標位置に基づいて動作した
が、本発明はそれに限定されない。但し、通常の目標位
置よりさらに細かい途中目標位置データを設定し、この
途中目標位置データを従ロボットへ伝送し、それに基づ
いて追随制御をすれば、従ロボットが主ロボットにより
正確に追随するように制御することができる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のロボット
制御装置は、主ロボット制御部の動作指令に対し従ロボ
ットの追従遅れを加味して主ロボットの実際の動作指令
を遅延させるように構成したので、従来のような同期遅
れの影響を減少することが可能である。
【0035】これによって、たとえば、一方のロボット
を操作にあわせて他のロボットを追従動作するような教
示作業のとき、追従遅れにより生じるロボット間の相対
誤差を減少でき、アーム間の干渉などが発生しなくなる
ため結果として高速にロボットを動作させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複腕ロボット制御装置の一実施例を示
したブロック図
【図2】主ロボット制御部の動作を説明するフローチャ
ート
【図3】従ロボット制御部の動作を説明するフローチャ
ート
【図4】従来のロボット制御装置の構成を示すブロック
【図5】従来のロボット制御装置の別の例のブロック図
【符号の説明】
1 複腕ロボット制御装置 2 主ロボット 3 従ロボット 4 主ロボット制御部 5 従ロボット制御部 10 主ロボットプログラム格納部 11 主ロボットプログラム解釈・実行部 12 主ロボット補間処理部 13 主ロボット駆動部 14 主ロボット現在位置読込部 15 データ送信部 20 従ロボットプログラム格納部 21 従ロボットプログラム解釈・実行部 22 従ロボット補間部 23 従ロボット駆動部 24 従ロボット現在位置読込部 25 データ受信部 26 オフセット量算出部 27 オフセット量加算部 30 協調モード設定部 40 途中目標位置演算部 41 遅延処理部 44 主ロボット制御部 50 主従ロボットプログラム格納部 51 主従ロボットプログラム解釈・実行部 55 従ロボット制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05D 3/12 G05D 3/12 305K 305 G05B 19/18 V

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主ロボットを目標位置データに基づいて
    制御する主ロボット制御部と、従ロボットを制御する従
    ロボット制御部とを備え、前記主ロボット制御部は前記
    目標位置データを前記従ロボット制御部へ出力し、前記
    従ロボット制御部は、前記目標位置データを受け、この
    目標位置データに所定のオフセット量を加えたデータに
    基づいて従ロボットを主ロボットに追随動作させる複腕
    ロボットの制御装置において、前記主ロボット制御部
    に、前記目標位置データを前記従ロボット制御部へ出力
    した後前記目標位置データに基づく処理を所定時間遅ら
    せる遅延手段を設けたことを特徴とする複腕ロボット制
    御装置。
  2. 【請求項2】 単独モードまたは協調モードを設定する
    モード設定部と、 単独モードにおいて目標位置データを設定し、その目標
    位置データに基づいて主ロボットを制御し、協調モード
    のときは、前記目標位置へ至る途中の位置である途中目
    標位置データを設定し、この途中目標位置データを所定
    の遅延時間だけ遅延させ、その遅延データに基づいて主
    ロボットを制御する主ロボット制御部と、 協調モードにおいて前記主ロボット制御部から前記途中
    目標位置データを受け、この途中目標位置データに所定
    のオフセット量を加えたデータに基づいて従ロボットを
    制御する従ロボット制御部とを備えたことを特徴とする
    複腕ロボット制御装置。
  3. 【請求項3】 前記主ロボット制御部において、前記遅
    延データの補間処理が行われ、この補間データに基づい
    て前記主ロボットが制御され、 前記従ロボット制御部において、前記途中目標位置デー
    タに所定のオフセット量を加えたデータの補間処理が行
    われ、この補間データに基づいて前記従ロボットが制御
    されるとともに、 前記各補間処理がほぼ同じタイミングで行われるように
    前記遅延時間を設定した請求項2に記載の複腕ロボット
    制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003039817A1 (fr) * 2001-11-07 2003-05-15 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Systeme de commande de collaboration de robots

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105706012B (zh) * 2013-11-14 2019-02-26 株式会社富士 伺服控制器
JP6594268B2 (ja) * 2016-07-25 2019-10-23 三菱電機株式会社 モーション制御システム
JP6964293B2 (ja) * 2018-03-08 2021-11-10 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所 力触覚伝達システム、力触覚伝達方法及びプログラム
WO2023037550A1 (ja) * 2021-09-13 2023-03-16 東京ロボティクス株式会社 ロボット、ロボットシステム、制御方法及びプログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003039817A1 (fr) * 2001-11-07 2003-05-15 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Systeme de commande de collaboration de robots
US7558646B2 (en) 2001-11-07 2009-07-07 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Cooperative control system of robots

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