JP2817580B2 - ロボット群の制御システム - Google Patents
ロボット群の制御システムInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの動作が特定
のパターンの組み合わせ動作の繰り返しから構成される
ような作業を対象としたロボット群の制御システムに関
する。特に対象とするワークが多品種少量であり、複数
台のロボットがそれぞれの動作範囲が重なるほど隣接し
て設置されており、それぞれのロボットが作業を行う場
合に、ロボット相互の干渉の問題が発生するような、ロ
ボット群を用いた生産工程を持つ産業分野への適用を目
的としている。その一例として、スポット溶接、アーク
溶接、塗装作業などがあげられる。したがって、ここで
いう特定パターンの組み合わせ動作とは、アーク溶接ロ
ボットを例にとれば、ひとつの溶接線に対する溶接作業
は、溶接の開始位置近傍へのロボットの移動動作、溶接
開始点のセンシング動作、溶接線に沿った移動動作（溶
接動作）、溶接終了点からの退避動作から構成され、溶
接作業はこの一連の動作の繰り返しである。これら一連
の動作のためのロボットデータのまとまりを、「タス
ク」と呼ぶことにするならば、本発明は、ロボットの動
作プログラムが複数のタスクの連続で構成されるような
ロボット群の制御システムに関するものである。
のパターンの組み合わせ動作の繰り返しから構成される
ような作業を対象としたロボット群の制御システムに関
する。特に対象とするワークが多品種少量であり、複数
台のロボットがそれぞれの動作範囲が重なるほど隣接し
て設置されており、それぞれのロボットが作業を行う場
合に、ロボット相互の干渉の問題が発生するような、ロ
ボット群を用いた生産工程を持つ産業分野への適用を目
的としている。その一例として、スポット溶接、アーク
溶接、塗装作業などがあげられる。したがって、ここで
いう特定パターンの組み合わせ動作とは、アーク溶接ロ
ボットを例にとれば、ひとつの溶接線に対する溶接作業
は、溶接の開始位置近傍へのロボットの移動動作、溶接
開始点のセンシング動作、溶接線に沿った移動動作（溶
接動作）、溶接終了点からの退避動作から構成され、溶
接作業はこの一連の動作の繰り返しである。これら一連
の動作のためのロボットデータのまとまりを、「タス
ク」と呼ぶことにするならば、本発明は、ロボットの動
作プログラムが複数のタスクの連続で構成されるような
ロボット群の制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の生産ラインに見られるよ
うに複数台の産業用ロボットを生産ラインに投入して特
定のワークに対し、同時に動作させるような場合には、
その教示作業は、生産ラインの個々のロボットに対して
その動作を教示することにより行われてきた。また、近
年は、このような教示方法に代わり、生産ラインとは別
の所でロボットの教示作業を行えるオフラインティーチ
ングシステムが開発されつつある。このように、複数台
のロボットをお互いの動作領域がラップするほど近接し
て配置した場合に問題となるのは、ロボット相互の干渉
である。干渉を回避するためには、 隣接するロボットの全動作に対して、干渉しないよう
な動作範囲内でティーチングする。 一台一台のロボットをティーチングしては、実際に動
作させ、相互のロボット間で干渉が発生しないかをトラ
イ＆エラーで確認を行う。 ロボットの動作領域のラップする領域では隣接ロボッ
ト間で何らかのインターロックをとりながら、隣接ロボ
ットが同時に、ラップ領域に入らないように制御する。
具体的には、１台のロボットがラップ領域内で動作して
いて隣接するロボットがラップ領域に侵入しようとした
場合に、隣接ロボットを一時停止させる。 等の方法が採られてきた。
うに複数台の産業用ロボットを生産ラインに投入して特
定のワークに対し、同時に動作させるような場合には、
その教示作業は、生産ラインの個々のロボットに対して
その動作を教示することにより行われてきた。また、近
年は、このような教示方法に代わり、生産ラインとは別
の所でロボットの教示作業を行えるオフラインティーチ
ングシステムが開発されつつある。このように、複数台
のロボットをお互いの動作領域がラップするほど近接し
て配置した場合に問題となるのは、ロボット相互の干渉
である。干渉を回避するためには、 隣接するロボットの全動作に対して、干渉しないよう
な動作範囲内でティーチングする。 一台一台のロボットをティーチングしては、実際に動
作させ、相互のロボット間で干渉が発生しないかをトラ
イ＆エラーで確認を行う。 ロボットの動作領域のラップする領域では隣接ロボッ
ト間で何らかのインターロックをとりながら、隣接ロボ
ットが同時に、ラップ領域に入らないように制御する。
具体的には、１台のロボットがラップ領域内で動作して
いて隣接するロボットがラップ領域に侵入しようとした
場合に、隣接ロボットを一時停止させる。 等の方法が採られてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の問題点に関
して、まず、の方法は堅実であるが、対象ワークの形
状や作業内容により、実現できないケースが発生する。
次に、の方法では、干渉を極力回避するようにティー
チングすることが可能であるが、多品種少量部材の場合
には、その都度、作業者が最適な順序を考えて、ティー
チングすることが要求され、ティーチング作業が複雑な
ものとなる。また、ティーチング後の動作確認に多大の
時間を必要とすることも問題である。何よりも、何らか
のトラブルが発生して、ロボットの時間的なずれが発生
した場合に、干渉を回避できなくなる。およびと
を組み合わせた方法の場合には、干渉は回避できるもの
の、いずれかのロボットの動作が停止することが前提と
なる。しかしながら、溶接ならびに塗装作業のように、
作業が複数の一連の作業の繰り返しで構成され、一連の
作業内で、作業が中断されるとその部分の品質が著しく
低下する場合には、動作が停止することが問題となる。
さらに付け加えれば、一時停止による作業効率の低下も
生産性の向上の観点から問題となる。
して、まず、の方法は堅実であるが、対象ワークの形
状や作業内容により、実現できないケースが発生する。
次に、の方法では、干渉を極力回避するようにティー
チングすることが可能であるが、多品種少量部材の場合
には、その都度、作業者が最適な順序を考えて、ティー
チングすることが要求され、ティーチング作業が複雑な
ものとなる。また、ティーチング後の動作確認に多大の
時間を必要とすることも問題である。何よりも、何らか
のトラブルが発生して、ロボットの時間的なずれが発生
した場合に、干渉を回避できなくなる。およびと
を組み合わせた方法の場合には、干渉は回避できるもの
の、いずれかのロボットの動作が停止することが前提と
なる。しかしながら、溶接ならびに塗装作業のように、
作業が複数の一連の作業の繰り返しで構成され、一連の
作業内で、作業が中断されるとその部分の品質が著しく
低下する場合には、動作が停止することが問題となる。
さらに付け加えれば、一時停止による作業効率の低下も
生産性の向上の観点から問題となる。
【０００４】本発明は、このようにロボットの動作領域
がラップする一連のロボット群の制御においてロボット
動作中に、一連の作業（以下、タスクと呼ぶ）が停止さ
れると作業結果に著しく影響を与えるような作業を対象
としたロボットの群制御を目的としている。また、干渉
による一時停止のなるべく少ない効率的なロボットの群
制御を目的としている。
がラップする一連のロボット群の制御においてロボット
動作中に、一連の作業（以下、タスクと呼ぶ）が停止さ
れると作業結果に著しく影響を与えるような作業を対象
としたロボットの群制御を目的としている。また、干渉
による一時停止のなるべく少ない効率的なロボットの群
制御を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるロボット群
の制御システムは、複数台のロボットに対し、作業プロ
グラム生成装置により作成された作業プログラムを割り
当てて各々のロボットを干渉することなく制御するよう
にしたロボット群の制御システムにおいて、各ロボット
の割り当てられた作業プログラム内からロボット相互の
干渉を回避する適切なタスクを選択するタスク選択手段
を備え、該タスク選択手段は、これから動作させようと
するロボットの未実行の全タスクに対して、タスクの開
始点、終了点及び動作経路から干渉チェックを行うため
のロボットの動作領域を定義する対象ロボット干渉チェ
ック領域定義手段と、隣接するロボットのうち、動作中
のロボットの現在位置とタスクの終了予定位置並びに動
作経路から干渉チェックを行うためのロボットの動作領
域を定義する隣接ロボット干渉チェック領域定義手段
と、前記２つの干渉チェック領域に対して、領域の重複
がないかをチェックし、領域の重複のないいくつかのタ
スクを選び出すタスク候補選択手段と、領域の重複のな
いタスク候補がなかった場合に、タスクの作業方向を逆
転させることにより、干渉を回避するタスクデータ修正
手段と、タスク候補群より、特定のロジックに従って適
切なタスクを決定し、または該当するタスク候補がなか
った場合には特定のロジックに従って適切なタスクを決
定する実行タスク決定手段とからなることに特徴を有す
る。
の制御システムは、複数台のロボットに対し、作業プロ
グラム生成装置により作成された作業プログラムを割り
当てて各々のロボットを干渉することなく制御するよう
にしたロボット群の制御システムにおいて、各ロボット
の割り当てられた作業プログラム内からロボット相互の
干渉を回避する適切なタスクを選択するタスク選択手段
を備え、該タスク選択手段は、これから動作させようと
するロボットの未実行の全タスクに対して、タスクの開
始点、終了点及び動作経路から干渉チェックを行うため
のロボットの動作領域を定義する対象ロボット干渉チェ
ック領域定義手段と、隣接するロボットのうち、動作中
のロボットの現在位置とタスクの終了予定位置並びに動
作経路から干渉チェックを行うためのロボットの動作領
域を定義する隣接ロボット干渉チェック領域定義手段
と、前記２つの干渉チェック領域に対して、領域の重複
がないかをチェックし、領域の重複のないいくつかのタ
スクを選び出すタスク候補選択手段と、領域の重複のな
いタスク候補がなかった場合に、タスクの作業方向を逆
転させることにより、干渉を回避するタスクデータ修正
手段と、タスク候補群より、特定のロジックに従って適
切なタスクを決定し、または該当するタスク候補がなか
った場合には特定のロジックに従って適切なタスクを決
定する実行タスク決定手段とからなることに特徴を有す
る。
【０００６】
【０００７】また、本発明は、動作中のロボットを監視
し、前記干渉チェック領域の重複したことを検出した場
合には、該ロボットを一時停止させる干渉回避手段を有
することとしたものである。
し、前記干渉チェック領域の重複したことを検出した場
合には、該ロボットを一時停止させる干渉回避手段を有
することとしたものである。
【０００８】
【作用】通常のロボットでは、ティーチングされた順に
作業を実行するのが一般的であるが、本発明の制御シス
テムでは、この作業順序を、時々刻々のロボットの動作
状況に合わせて、リアルタイムで適切なタスクを選択・
実行させるように制御することに特徴がある。
作業を実行するのが一般的であるが、本発明の制御シス
テムでは、この作業順序を、時々刻々のロボットの動作
状況に合わせて、リアルタイムで適切なタスクを選択・
実行させるように制御することに特徴がある。
【０００９】まず、タスク選択手段では、これからタス
クを実行しようとしているロボットに対して隣接するロ
ボットとの位置関係より、干渉の発生しない最適タスク
を選択する。ここで、隣接するロボットとは、対象とな
るロボットに対して、上下左右前後、いずれの３次元的
な位置に配置されていてもよい。
クを実行しようとしているロボットに対して隣接するロ
ボットとの位置関係より、干渉の発生しない最適タスク
を選択する。ここで、隣接するロボットとは、対象とな
るロボットに対して、上下左右前後、いずれの３次元的
な位置に配置されていてもよい。
【００１０】対象ロボット干渉チェック領域定義手段で
は、これからタスクを実行しようとしているロボットに
対して、未実行のタスクを選び出し、それらの全タスク
に対して、タスクの開始点から終了点までの動作経路を
求め、その動作経路に沿ってロボットの形状モデルを移
動させた場合に、干渉が問題となる領域を干渉チェック
領域として算出する。同様に、隣接ロボット干渉チェッ
ク領域定義手段では、隣接ロボットのうち、動作中のロ
ボットに対して、その現在位置からタスクの終了点まで
の動作経路を求め、干渉チェックを行うためのロボット
の干渉チェック領域を算出する。
は、これからタスクを実行しようとしているロボットに
対して、未実行のタスクを選び出し、それらの全タスク
に対して、タスクの開始点から終了点までの動作経路を
求め、その動作経路に沿ってロボットの形状モデルを移
動させた場合に、干渉が問題となる領域を干渉チェック
領域として算出する。同様に、隣接ロボット干渉チェッ
ク領域定義手段では、隣接ロボットのうち、動作中のロ
ボットに対して、その現在位置からタスクの終了点まで
の動作経路を求め、干渉チェックを行うためのロボット
の干渉チェック領域を算出する。
【００１１】そして、タスク候補選択手段では、上記２
種類の干渉チェック領域に重複する領域があるかどう
か、すなわち、干渉の有無をチェックする。具体的な干
渉チェックとしては、未実行のタスクを順次選び出し、
干渉チェック領域を算出し、その干渉チェック領域と隣
接ロボットの実行中タスクの干渉チェック領域と、領域
の重複がないかをチェックする。そして、すべての隣接
ロボットの干渉チェック領域に対して領域の重複がない
場合には、どのロボットとも干渉が発生することはない
ので、このタスクが実行可能なタスク候補となる。
種類の干渉チェック領域に重複する領域があるかどう
か、すなわち、干渉の有無をチェックする。具体的な干
渉チェックとしては、未実行のタスクを順次選び出し、
干渉チェック領域を算出し、その干渉チェック領域と隣
接ロボットの実行中タスクの干渉チェック領域と、領域
の重複がないかをチェックする。そして、すべての隣接
ロボットの干渉チェック領域に対して領域の重複がない
場合には、どのロボットとも干渉が発生することはない
ので、このタスクが実行可能なタスク候補となる。
【００１２】次に、実行タスク決定手段では、後述する
ような特定のロジックに従い、実行可能なタスクのうち
から適切なタスクを決定する。また、実行可能なタスク
がない場合には、実行可能なタスクが現れるまでロボッ
トを停止させるか、特定のロジックに従い、干渉の可能
性の最も低いタスクを実行タスクとして決定する。
ような特定のロジックに従い、実行可能なタスクのうち
から適切なタスクを決定する。また、実行可能なタスク
がない場合には、実行可能なタスクが現れるまでロボッ
トを停止させるか、特定のロジックに従い、干渉の可能
性の最も低いタスクを実行タスクとして決定する。
【００１３】また、タスクの開始点と終了点を入れ替
え、作業方向を逆転させても作業結果として問題がない
場合には、作業方向を入れ替え、上記のロジックを適用
することも有効な方法と考えられ、このような方法で干
渉を回避するためにタスクデータ手段が設けてある。
え、作業方向を逆転させても作業結果として問題がない
場合には、作業方向を入れ替え、上記のロジックを適用
することも有効な方法と考えられ、このような方法で干
渉を回避するためにタスクデータ手段が設けてある。
【００１４】そして、上記処理により選択されたタスク
データを当該ロボットに転送し、ロボットを起動し、タ
スクを実行させる。これにより、隣接ロボット相互の干
渉は発生しない。また、ロボット動作中の処理として、
上記の実行可能なタスク候補がない場合には干渉の可能
性のあるタスクを起動させることになるが、この場合に
は、動作中のロボットを適時監視し、そのロボットの動
作位置を検出し、相互のロボットが特定の距離内に近づ
いた場合には、ロボットの動作状態をみて、干渉回避手
段によっていずれかのロボットを一時停止させる。
データを当該ロボットに転送し、ロボットを起動し、タ
スクを実行させる。これにより、隣接ロボット相互の干
渉は発生しない。また、ロボット動作中の処理として、
上記の実行可能なタスク候補がない場合には干渉の可能
性のあるタスクを起動させることになるが、この場合に
は、動作中のロボットを適時監視し、そのロボットの動
作位置を検出し、相互のロボットが特定の距離内に近づ
いた場合には、ロボットの動作状態をみて、干渉回避手
段によっていずれかのロボットを一時停止させる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例による全体システム
の概要図である。このシステムでは、ｎ台のロボットＲ
1 ，Ｒ2 ，…Ｒｎにロボット作業プログラム生成装置１
により作成された作業プログラムに従ってそれぞれ所定
のタスクを実行させるにあたり、隣接するロボット相互
の干渉を防止する手段を組み込んだロボット群制御装置
２により、各々のロボット制御装置ＲＣ1 ，ＲＣ2 ，…
ＲＣn を制御するようにしている。
の概要図である。このシステムでは、ｎ台のロボットＲ
1 ，Ｒ2 ，…Ｒｎにロボット作業プログラム生成装置１
により作成された作業プログラムに従ってそれぞれ所定
のタスクを実行させるにあたり、隣接するロボット相互
の干渉を防止する手段を組み込んだロボット群制御装置
２により、各々のロボット制御装置ＲＣ1 ，ＲＣ2 ，…
ＲＣn を制御するようにしている。
【００１６】まず、対象ワークに対する作業プログラム
が何らかの方法により作成される。いわゆるオフライン
ティーチングシステムがそれに該当する。図１のロボッ
ト作業プログラム生成装置１がそれに当たる。ここでい
う作業プログラムとは、前述のタスクの集合のことであ
る。この生成装置１では、対象ワークの全タスクに対し
て、どのロボットがどのタスクを実行するかというロボ
ットへのタスク割付けが行われる。以上の処理により対
応付けのなされたタスクデータがロボット群制御装置２
へ送られる。ロボット群制御装置２では、干渉の発生し
ない適切な順序で、各ロボットに対してデータを転送
し、ロボットを動作させるとともに、ロボットの動作状
態を監視し、ロボットどうしの干渉が発生しないように
インターロックをとる。
が何らかの方法により作成される。いわゆるオフライン
ティーチングシステムがそれに該当する。図１のロボッ
ト作業プログラム生成装置１がそれに当たる。ここでい
う作業プログラムとは、前述のタスクの集合のことであ
る。この生成装置１では、対象ワークの全タスクに対し
て、どのロボットがどのタスクを実行するかというロボ
ットへのタスク割付けが行われる。以上の処理により対
応付けのなされたタスクデータがロボット群制御装置２
へ送られる。ロボット群制御装置２では、干渉の発生し
ない適切な順序で、各ロボットに対してデータを転送
し、ロボットを動作させるとともに、ロボットの動作状
態を監視し、ロボットどうしの干渉が発生しないように
インターロックをとる。
【００１７】図２はロボットの干渉を発生しないような
最適タスの決定手段の処理フローを示したものである。
まず、対象となるロボットにおいて、未実行のタスクを
作業プログラム内から選び出す（ステップＳ1 ）。選び
出された全タスクに対して（ステップＳ2 ）、干渉チェ
ック用の干渉チェック領域を算出する（ステップＳ3
）。具体的には、図３に示すように、（ａ）図のよう
な多関節ロボットＲを（ｂ）図のように円筒形状で定義
するなど、近似的な干渉チェック用ロボットモデル１０
を作成し、そのモデル１０を（ｃ）図のようにタスクの
動作経路１１に沿って移動させ、３次元の干渉チェック
領域を算出する。上記のステップＳ1 からステップＳ3
までの処理が対象ロボットの干渉チェック領域定義手段
である。なお、図３（ｃ）において、１００，１０１は
ワークである。
最適タスの決定手段の処理フローを示したものである。
まず、対象となるロボットにおいて、未実行のタスクを
作業プログラム内から選び出す（ステップＳ1 ）。選び
出された全タスクに対して（ステップＳ2 ）、干渉チェ
ック用の干渉チェック領域を算出する（ステップＳ3
）。具体的には、図３に示すように、（ａ）図のよう
な多関節ロボットＲを（ｂ）図のように円筒形状で定義
するなど、近似的な干渉チェック用ロボットモデル１０
を作成し、そのモデル１０を（ｃ）図のようにタスクの
動作経路１１に沿って移動させ、３次元の干渉チェック
領域を算出する。上記のステップＳ1 からステップＳ3
までの処理が対象ロボットの干渉チェック領域定義手段
である。なお、図３（ｃ）において、１００，１０１は
ワークである。
【００１８】一方、上記の対象ロボットに対し隣接し
て、干渉が問題となる隣接ロボットにおいて、まず、そ
の動作状態を調べ、タスクを実行中のロボットを検出す
る（ステップＳ1a）とともに、タスクを実行中のロボッ
トに対しては、そのタスク名を検出する（ステップＳ2
a）。次に、ロボットの現在位置を検出し（ステップＳ3
a）、現在位置からタスク終了点までの動作経路に沿っ
て干渉チェック用ロボットモデルを移動させ、干渉チェ
ック領域を算出する（ステップＳ4a）。上記のステップ
Ｓ1aからステップＳ4aまでの処理が隣接ロボットの干渉
チェック領域定義手段である。以上の処理により求めら
れた２種類の干渉チェック領域を用いて、次に、タスク
候補選択手段では、２つの干渉チェック領域に重複する
領域があるかどうか、すなわち、干渉の有無をチェック
する（ステップＳ5 ）。
て、干渉が問題となる隣接ロボットにおいて、まず、そ
の動作状態を調べ、タスクを実行中のロボットを検出す
る（ステップＳ1a）とともに、タスクを実行中のロボッ
トに対しては、そのタスク名を検出する（ステップＳ2
a）。次に、ロボットの現在位置を検出し（ステップＳ3
a）、現在位置からタスク終了点までの動作経路に沿っ
て干渉チェック用ロボットモデルを移動させ、干渉チェ
ック領域を算出する（ステップＳ4a）。上記のステップ
Ｓ1aからステップＳ4aまでの処理が隣接ロボットの干渉
チェック領域定義手段である。以上の処理により求めら
れた２種類の干渉チェック領域を用いて、次に、タスク
候補選択手段では、２つの干渉チェック領域に重複する
領域があるかどうか、すなわち、干渉の有無をチェック
する（ステップＳ5 ）。
【００１９】図４、図５は干渉領域のチェック方法の一
例を模式的に示したものであり、図４はロボットの配置
例を示し、ここでは２台目のロボットＲ2 が対象のロボ
ットであり、図中ＡＢＣＤＥＦＧＨで囲まれたロボット
動作領域分割線５０の空間が該ロボットＲ2 の動作領域
である。また、図５（ａ）は対象ロボットＲ2 及びその
隣接ロボットＲ1 ，Ｒ3 の各タスクについて、平面から
みた干渉チェック領域を示し、同図（ｂ）はそのタスク
を正面からみた干渉チェック領域を示している。図５
（ａ）、（ｂ）において、斜線で示した領域５１，５２
が干渉する領域である。
例を模式的に示したものであり、図４はロボットの配置
例を示し、ここでは２台目のロボットＲ2 が対象のロボ
ットであり、図中ＡＢＣＤＥＦＧＨで囲まれたロボット
動作領域分割線５０の空間が該ロボットＲ2 の動作領域
である。また、図５（ａ）は対象ロボットＲ2 及びその
隣接ロボットＲ1 ，Ｒ3 の各タスクについて、平面から
みた干渉チェック領域を示し、同図（ｂ）はそのタスク
を正面からみた干渉チェック領域を示している。図５
（ａ）、（ｂ）において、斜線で示した領域５１，５２
が干渉する領域である。
【００２０】具体的な干渉チェック処理としては、未実
行のタスクを順次選び出し、干渉チェック領域を算出
し、その干渉チェック領域と隣接ロボットの干渉チェッ
ク領域のひとつひとつと、領域の重複がないかをチェッ
クする。そして、すべてのロボットの干渉チェック領域
に対して領域の重複がない場合には、どのロボットとも
干渉が発生することはないので、実行可能なタスク候補
となる。図５では、ロボットＲ2 の最適な実行タスクを
求めており、未実行のタスクとしては、タスクＴ1 とタ
スクＴ2 がある。また、隣接ロボットでの実行中のタス
クはタスクＴ3 とタスクＴ4 である。
行のタスクを順次選び出し、干渉チェック領域を算出
し、その干渉チェック領域と隣接ロボットの干渉チェッ
ク領域のひとつひとつと、領域の重複がないかをチェッ
クする。そして、すべてのロボットの干渉チェック領域
に対して領域の重複がない場合には、どのロボットとも
干渉が発生することはないので、実行可能なタスク候補
となる。図５では、ロボットＲ2 の最適な実行タスクを
求めており、未実行のタスクとしては、タスクＴ1 とタ
スクＴ2 がある。また、隣接ロボットでの実行中のタス
クはタスクＴ3 とタスクＴ4 である。
【００２１】そこでまず、タスクＴ1 の干渉チェック領
域に対して、タスクＴ3 及びタスクＴ4 の干渉チェック
領域が重複するかをチェックする。図５では、タスクＴ
1 はタスクＴ3 及びタスクＴ4 のいずれとも干渉するこ
とになるので、タスク候補とはなり得ない。次に、タス
クＴ2 に対して、タスクＴ3 及びタスクＴ4 の干渉チェ
ック領域が重複するかをチェックする。図５では、タス
クＴ2 はいずれのタスクとも干渉しないので、実行可能
なタスク候補となる。
域に対して、タスクＴ3 及びタスクＴ4 の干渉チェック
領域が重複するかをチェックする。図５では、タスクＴ
1 はタスクＴ3 及びタスクＴ4 のいずれとも干渉するこ
とになるので、タスク候補とはなり得ない。次に、タス
クＴ2 に対して、タスクＴ3 及びタスクＴ4 の干渉チェ
ック領域が重複するかをチェックする。図５では、タス
クＴ2 はいずれのタスクとも干渉しないので、実行可能
なタスク候補となる。
【００２２】次に、図２の実行タスク決定手段では、特
定のロジックに従い、実行可能なタスクのうちから適切
なタスクを決定する（ステップＳ6 ）。決定のロジック
としては、 ロボットの原点に近いタスクを選択する。 ロボットの現在位置に最も近いタスクを選択する。 対象ワークの特性を利用して、優先度を決定する。例
えば、パネル部材の溶接の場合には、ワークの周辺より
中心に向かって作業を進めたほうが、変形による溶接位
置のずれが少なくできる。 などが考えられる。また、実行可能なタスク候補がない
場合には、実行可能なタスクが現れるまでロボットを停
止させるか、特定のロジックに従い、干渉の可能性の最
も低いタスクを実行タスクとして決定する。このときの
特定ロジックとしては、 隣接ロボットの現在位置から最も離れた地点にタスク
の開始点があるタスクを選択する。 干渉が発生するタスクに対して、ロボットがその地点
に到達するまでの時間を計算し、その時間差が最も大き
いものを選択する。 などが考えられる。
定のロジックに従い、実行可能なタスクのうちから適切
なタスクを決定する（ステップＳ6 ）。決定のロジック
としては、 ロボットの原点に近いタスクを選択する。 ロボットの現在位置に最も近いタスクを選択する。 対象ワークの特性を利用して、優先度を決定する。例
えば、パネル部材の溶接の場合には、ワークの周辺より
中心に向かって作業を進めたほうが、変形による溶接位
置のずれが少なくできる。 などが考えられる。また、実行可能なタスク候補がない
場合には、実行可能なタスクが現れるまでロボットを停
止させるか、特定のロジックに従い、干渉の可能性の最
も低いタスクを実行タスクとして決定する。このときの
特定ロジックとしては、 隣接ロボットの現在位置から最も離れた地点にタスク
の開始点があるタスクを選択する。 干渉が発生するタスクに対して、ロボットがその地点
に到達するまでの時間を計算し、その時間差が最も大き
いものを選択する。 などが考えられる。
【００２３】また、タスクの開始点と終了点を入れ替
え、作業方向を逆転させても作業結果として問題がない
場合には、作業方向を入れ替えて、上記のロジックを適
用することも有効な方法である。図２のステップＳ7 の
処理がタスクデータ修正手段がそれであり、図１のロボ
ット作業プログラム生成装置１で作成されたタスクデー
タを自動的に修正する。
え、作業方向を逆転させても作業結果として問題がない
場合には、作業方向を入れ替えて、上記のロジックを適
用することも有効な方法である。図２のステップＳ7 の
処理がタスクデータ修正手段がそれであり、図１のロボ
ット作業プログラム生成装置１で作成されたタスクデー
タを自動的に修正する。
【００２４】以上の処理によって決定されたタスクデー
タは、図１のロボット群制御装置２から目的とするロボ
ットに転送され、タスクが起動される（図２のステップ
Ｓ8，Ｓ9 ）。そして、ステップＳ11にてタスクが完了
した時点で、再びタスクの選択処理に入り、一連の処理
が繰り返される。そして、未実行のタスクがなくなった
時点で処理が終了する。
タは、図１のロボット群制御装置２から目的とするロボ
ットに転送され、タスクが起動される（図２のステップ
Ｓ8，Ｓ9 ）。そして、ステップＳ11にてタスクが完了
した時点で、再びタスクの選択処理に入り、一連の処理
が繰り返される。そして、未実行のタスクがなくなった
時点で処理が終了する。
【００２５】図示しないロボット監視制御手段では、ロ
ボットを動作中、ロボットの動作位置を必要に応じて検
出する。さらに、ロボットがタスクを実行中か、一時停
止しているか、あるいはタスク作業を完了したかなどの
動作状態も必要に応じて検出する。図２の＊１のところ
がこのロボット監視制御手段の情報を利用した処理であ
る。
ボットを動作中、ロボットの動作位置を必要に応じて検
出する。さらに、ロボットがタスクを実行中か、一時停
止しているか、あるいはタスク作業を完了したかなどの
動作状態も必要に応じて検出する。図２の＊１のところ
がこのロボット監視制御手段の情報を利用した処理であ
る。
【００２６】また、ロボット動作中の処理として、干渉
回避処理がある（図２のステップＳ10）。この処理は、
前述の実行可能なタスク候補がない場合に、干渉の可能
性のあるタスクを起動させることになるが、この場合
に、ロボット相互の現在位置が一定の距離以下になった
場合にロボットを停止させるものである。このインター
ロック機能はロボット群制御装置２の機能として持たせ
る。具体的には、１台のロボットが隣接ロボットとの領
域のラップ領域に入った時点で、定期的に隣接ロボット
の現在位置を検出し、ロボット相互の距離が一定以下に
なった場合にロボットを停止させる。
回避処理がある（図２のステップＳ10）。この処理は、
前述の実行可能なタスク候補がない場合に、干渉の可能
性のあるタスクを起動させることになるが、この場合
に、ロボット相互の現在位置が一定の距離以下になった
場合にロボットを停止させるものである。このインター
ロック機能はロボット群制御装置２の機能として持たせ
る。具体的には、１台のロボットが隣接ロボットとの領
域のラップ領域に入った時点で、定期的に隣接ロボット
の現在位置を検出し、ロボット相互の距離が一定以下に
なった場合にロボットを停止させる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数のロ
ボット群の制御において、特にロボットどうしが干渉す
るほど隣接して設置されているような状況において、ロ
ボットの一連の動作を停止させることなく、かつ、干渉
が発生しないように、ロボットの動作をリアルタイムで
制御することができようになる。それにより、一時停止
の少ない効率的なロボットの運用ができ、品質的にも向
上するという効果が得られる。
ボット群の制御において、特にロボットどうしが干渉す
るほど隣接して設置されているような状況において、ロ
ボットの一連の動作を停止させることなく、かつ、干渉
が発生しないように、ロボットの動作をリアルタイムで
制御することができようになる。それにより、一時停止
の少ない効率的なロボットの運用ができ、品質的にも向
上するという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す全体システムの概要図
である。
である。
【図２】本発明における最適タスクの決定手段の処理フ
ロー図である。
ロー図である。
【図３】ロボットの干渉チェック領域の定義の方法を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】ロボットの配置例及びロボット動作領域を示す
説明図である。
説明図である。
【図５】２つの干渉チェック領域の処理方法を示す説明
図である。
図である。
１ ロボット作業プログラム生成装置 ２ ロボット群制御装置 Ｓ1 〜Ｓ3 対象ロボット干渉チェック領域定義手段 Ｓ1a〜Ｓ4a 隣接ロボット干渉チェック領域定義手段 Ｓ5 タスク候補選択手段 Ｓ6 実行タスク決定手段 Ｓ7 タスクデータ修正手段 Ｓ10 干渉回避手段 Ｒ1 ，Ｒ2 ，…Ｒn ロボット ＲＣ1 ，ＲＣ2 ，…ＲＣn ロボット制御装置 ５１，５２ 干渉領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−257204（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−305704（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−131494（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−66822（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−273807（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05B 19/18 G05B 19/19
Claims (2)
- 【請求項１】 複数台のロボットに対し、作業プログラ
ム生成装置により作成された作業プログラムを割り当て
て各々のロボットを干渉することなく制御するようにし
たロボット群の制御システムにおいて、 各ロボットの割り当てられた作業プログラム内からロボ
ット相互の干渉を回避する適切なタスクを選択するタス
ク選択手段を備え、該タスク選択手段は、 これから動作させようとするロボットの未実行の全タス
クに対して、タスクの開始点、終了点及び動作経路から
干渉チェックを行うためのロボットの動作領域を定義す
る対象ロボット干渉チェック領域定義手段と、 隣接するロボットのうち、動作中のロボットの現在位置
とタスクの終了予定位置並びに動作経路から干渉チェッ
クを行うためのロボットの動作領域を定義する隣接ロボ
ット干渉チェック領域定義手段と、 前記２つの干渉チェック領域に対して、領域の重複がな
いかをチェックし、領域の重複のないいくつかのタスク
を選び出すタスク候補選択手段と、領域の重複のないタスク候補がなかった場合に、タスク
の作業方向を逆転させることにより、干渉を回避するタ
スクデータ修正手段と、 タスク候補群より、特定のロジックに従って適切なタス
クを決定し、または該当するタスク候補がなかった場合
には特定のロジックに従って適切なタスクを決定する実
行タスク決定手段と、 からなることを特徴とするロボット群の制御システム。 - 【請求項２】 動作中のロボットを監視し、前記干渉チ
ェック領域の重複したことを検出した場合には、該ロボ
ットを一時停止させる干渉回避手段を有することを特徴
とする請求項１記載のロボット群の制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184686A JP2817580B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | ロボット群の制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184686A JP2817580B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | ロボット群の制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0744214A JPH0744214A (ja) | 1995-02-14 |
| JP2817580B2 true JP2817580B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=16157601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5184686A Expired - Fee Related JP2817580B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | ロボット群の制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817580B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990062054A (ko) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 오상수 | 개선된 동작선도를 갖는 로봇 시스템 |
| JP2002116816A (ja) * | 2000-10-11 | 2002-04-19 | Nkk Corp | 制御装置および制御方法 |
| JP2002215214A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-07-31 | Nkk Corp | 制御方法および制御装置 |
| JP6951523B1 (ja) * | 2020-06-08 | 2021-10-20 | 株式会社安川電機 | 生産システム、セルコントローラ、ロボットコントローラ及び制御方法 |
| JP6898506B1 (ja) | 2020-07-01 | 2021-07-07 | 株式会社安川電機 | 制御システム、ロボットシステム及び制御方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02257204A (ja) * | 1989-03-29 | 1990-10-18 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 複数ロボット腕の衝突回避制御方式 |
| JP2827268B2 (ja) * | 1989-04-14 | 1998-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | 複数ロボットの教示用データ作成方法 |
| JPH03131494A (ja) * | 1989-10-09 | 1991-06-05 | Daikin Ind Ltd | 産業用ロボット制御方法およびその装置 |
| JPH0566822A (ja) * | 1991-01-31 | 1993-03-19 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 複数のマニピユレーターに対する動き制御方法および装置 |
| JPH04305704A (ja) * | 1991-04-03 | 1992-10-28 | Toshiba Corp | ロボット制御装置 |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP5184686A patent/JP2817580B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0744214A (ja) | 1995-02-14 |
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