JP3203999B2 - ロボットの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２台以上のロボットに
よる協調動作または同期動作による共同作業を行うロボ
ットの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生産ラインの柔軟性を向上させ多
品種生産への対応力の強化を図るため２台以上のロボッ
トによる協調動作または同期動作の機能を活用した共同
作業が多様されるようになってきた。

【０００３】従来のロボットの制御装置では１台のロボ
ットの制御装置によって２台以上のロボットを制御する
ようにしている。すなわち１つの記憶装置によってロボ
ットの制御装置に接続された全てのロボットの動作情報
を記憶し、また１つの演算装置によって全てのロボット
に対する動作指令を所定の時間毎に計算する。

【０００４】特開平５−２１０４０７号公報に記載の産
業用ロボットの制御装置は、ワーク取扱い装置の制御装
置とツール移動装置の制御装置との間で通信を行う必要
がなく、一定の相対速度で協調動作させることができる
ロボットの制御装置が提案されている。この場合、ロボ
ットの制御装置が制御するロボットは固定されており、
各ロボットの動作情報はどのロボットを動作させる場合
でも同じ第１の記憶装置内に記憶される。また、どのロ
ボットを動作させる場合でも同じロボットの制御装置の
演算装置を用いて動作指令が計算される。

【０００５】図１２は従来のロボットの制御装置の構成
を示すブロック図である。ロボット２ａとロボット２ｂ
の移動情報は記憶装置３２に保存される。演算装置３１
は記憶装置３２に記憶された動作情報から各ロボットの
動作指令を計算しサーボ制御装置９ａ，９ｂに出力す
る。サーボ制御装置９ａ，９ｂはそれぞれロボット２
ａ，２ｂを動作指令に従って動作させ協調動作を実現す
る。ロボット２ａとロボット２ｂに関する動作情報を作
成するには教示装置３ａを使用する。このロボットの制
御装置３１が動作させることのできるロボットはロボッ
ト２ａとロボット２ｂのみである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のロボ
ットの制御装置では、複数のロボットの内で任意の組み
合わせを構成し共同作業を行おうとする場合、１台の制
御装置に必要な数のロボットを接続しなくてはならな
い。この場合接続されている全てのロボットがそれぞれ
単独作業を行う場合、または、全てのロボットが組み合
わせを構成しそれぞれの組み合わせで共同作業を行う場
合においても問題なくロボットが動作するように、これ
らのロボットの各軸の位置を所定時間毎に計算するだけ
の性能を演算装置が有していなくてはならず、制御しな
くてはならないロボットの数の最大数に従って演算装置
を高速化しなくてはならない。しかしこのためには専用
の強力なロボットの制御装置の開発を必要とする。

【０００７】現在のところ実用化されているロボットの
制御装置では２台のロボットを制御することしかできな
い。ところがこのロボットの制御装置では、複数のロボ
ットの内で任意の組み合わせを構成することはできず、
必ず特定のロボットとの組み合わせになる。これでは、
どちらか作業時間の長い方のロボットによって全体の作
業時間が決まってしまい、遊んでいる方のロボットを有
効活用できない。また、必ず１対１の組み合わせになる
ので異なるツールでワークに作用を加えたい場合、ツー
ルを交換しなくてはならなくなるがこの交換時間が作業
時間短縮の障害となり生産性の向上が図れないという課
題が発生する。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するもので、任
意のロボットの組み合わせの間で共同作業を行い、また
必要に応じて単独作業を行うことにより、柔軟な生産ラ
インを構築し生産性を向上させることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、複数のロボットにそれぞれ接続した複数の
ロボットの制御装置において、前記各ロボットの制御装
置は、前記ロボットが所望の動作を行うのに必要な動作
情報を作成する教示装置と、ロボットが所望の動作を行
うのに必要な動作情報とその動作情報に従って動作する
ロボットの認識番号を記憶する第１の記憶装置と、ロボ
ットの制御装置間でデータを交換することのできる通信
装置と、各ロボットの認識番号と各ロボットを制御する
ロボットの制御装置と通信を行うための通信回線が有す
る通信回線番号またはネットワーク上の各ロボットの制
御装置の有するアドレスを記憶する第２の記憶装置と、
自のロボットの制御装置が自のロボットの制御装置に直
接接続されている自のロボットのみを制御する第１の状
態または自のロボットの制御装置の第１の記憶装置に他
のロボットの動作情報も記憶し自のロボットの制御装置
の演算装置が自のロボットの制御装置に直接接続されて
いる自のロボットと他のロボットが所望の動作を行うよ
う所定の時間毎の他のロボットの動作指令も生成し自の
ロボットの制御装置から他のロボットの制御装置に演算
装置の生成した他のロボットの動作指令を通信装置を用
いて送ることにより他のロボットの制御装置に接続され
ている他のロボットも制御する第２の状態または自以外
のいずれかの他のロボットの制御装置から送られてきた
動作指令を元に自のロボットを動作させる第３の状態の
いずれの状態にあるかを記憶する第３の記憶装置と、第
３の記憶装置に記憶された状態に基づいて第１の記憶装
置の動作情報から自他のロボットが所望の動作を行うよ
う所定の時間毎の自他のロボットの動作指令を計算する
演算装置を備え、前記自の教示装置から他のロボットの
認識番号が入力された時または第１の記憶装置に記憶さ
れたロボットの認識番号が他のロボットである時に、他
のロボットを制御する他のロボットの制御装置に対して
通信装置から自のロボットの制御装置の演算装置の生成
する動作指令にしたがって他のロボットを動作させるよ
うに要求する出力を送信し、上記要求を受信した他のロ
ボットの制御装置は他のロボットの制御装置の演算装置
の生成する動作指令に従って他のロボットを動作させる
ことが可能な状況にある場合は上記要求に対して肯定応
答を行い、肯定応答を受信した自のロボットの制御装置
は第２の状態に遷移し、肯定応答を送信した他のロボッ
トの制御装置は第３の状態に遷移するようにしたロボッ
トの制御装置の構成とする。

【００１０】

【作用】本発明は上記構成において、２台以上のロボッ
トと２台以上のロボットの制御装置が存在する場合にお
いて、各ロボットの制御装置が、ロボット、教示装置、
第１の記憶装置、通信装置、第２の記憶装置、第３の記
憶装置、及び演算装置を具備し、前記教示装置を用いて
ロボットが所望の動作を行うのに必要な動作情報が作成
される。この時、第１の記憶装置に作成された動作情報
が記憶され、同時にその動作情報に従って動作するロボ
ットの認識番号が併せて記憶される。第２の記憶装置は
各ロボットの認識番号と各ロボットを制御するロボット
の制御装置と通信を行うための通信回線が有する通信回
線番号またはネットワーク上の各ロボットの制御装置の
有するアドレスを記憶し、ロボットの認識番号に応じた
情報の伝達先を特定するために使用される。

【００１１】第３の記憶装置の内容を参照して全てのロ
ボットの制御装置は第１の状態、第２の状態、第３の状
態のいずれかをとる。第１の状態では、自のロボットの
制御装置が自のロボットの制御装置に直接接続されてい
るロボットのみを制御する。第２の状態では自のロボッ
トの制御装置の第１の記憶装置に他のロボットの動作情
報も記憶し、自のロボットの制御装置の演算装置が自の
ロボットの制御装置に直接接続されている自のロボット
と他のロボットが所望の動作を行うよう所定の時間毎の
他のロボットの動作指令を生成し、自のロボットの制御
装置から他のロボットの制御装置に演算装置の生成した
他のロボットの動作指令を通信装置を用いて送ることに
より他のロボットの制御装置に接続されている他のロボ
ットも制御する。第３の状態では他のロボットの制御装
置から送られてきた動作指令を元に自のロボットを動作
させる。演算装置は第３の記憶装置に記憶された状態に
基づいて第１の記憶装置の動作情報から自他のロボット
が所望の動作を行うよう所定の時間毎の自他のロボット
の動作指令を計算する。この動作指令は第１の状態にお
いては自のロボットの制御装置が直接制御する自のロボ
ットを動作させるために使用される。記憶されている動
作情報が他の制御装置によって制御される他のロボット
である場合は通信装置によって他のロボットの制御装置
間に動作指令が送信される。

【００１２】通常ロボットの制御装置は第１の状態にあ
る。ロボットの組み合わせ手段によって、教示装置から
他のロボットの認識番号が入力された時または第１の記
憶装置に記憶されたロボットの認識番号が他のロボット
である時他のロボットを制御する他のロボットの制御装
置に対して通信装置から自のロボットの制御装置の演算
装置の生成する動作指令に従って他のロボットを動作さ
せるように要求する出力を送信し上記要求を受信した他
のロボットの制御装置は他のロボットの制御装置の演算
装置の生成する動作指令に従って他のロボットを動作さ
せる事が可能な状況にある場合は上記要求に対して肯定
応答を行い肯定応答を受信した自のロボットの制御装置
は第２の状態に遷移し肯定応答を送信した他のロボット
の制御装置は第３の状態に遷移することによって教示作
業者の意図または動作情報に従って複数存在するロボッ
トの中から特定のロボットを選択し所望のロボットの組
み合わせを構成することが可能となる。

【００１３】以上によって全てのロボットの制御装置
は、任意のロボットの組み合わせの間で共同作業を行
い、また必要に応じて単独作業を行う事が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例の複数のロボット
と複数のロボットの制御装置を用いた共同作業システム
におけるロボットの制御装置のブロック図である。ここ
では３台のロボットの制御装置１ａ，１ｂ，１ｃに関し
て説明を行う。なお図１２に示した従来例と同じ構成要
素には同一番号を付与して詳細な説明は省略する。本実
施例の構成が図１２に示した従来例と異なる点は、それ
ぞれのロボットの制御装置１ａ，１ｂ，１ｃが、他のロ
ボットの制御装置が制御するロボットの動作情報を記憶
する第１の記憶装置５ａ，５ｂ，５ｃと各ロボットの認
識番号と各ロボットを制御するロボットの制御装置と通
信を行うための通信回線が有する通信回線番号またはネ
ットワーク上の各ロボットの制御装置の有するアドレス
を記憶する第２の記憶装置６ａ，６ｂ，６ｃとロボット
の制御装置がどの状態にあるかを記憶する第３の記憶装
置７ａ，７ｂ，７ｃと相互に情報を交換するための通信
装置８ａ，８ｂ，８ｃと、ロボットの制御装置がとる第
１の状態、第２の状態に応じてロボット２ａ，２ｂ，２
ｃを動作させる動作指令を計算し、また第３の状態に応
じて受け取った動作指令をサーボ制御装置８ａ，８ｂ，
８ｃにそれぞれ出力する演算装置４ａ，４ｂ，４ｃを備
えたことにある。

【００１６】以下、本実施例の原理について説明する。
ロボットの制御装置１ａ，１ｂ，１ｃは少なくとも主電
源が投入された直後は第１の状態にある。第１の状態に
おいて教示、運転の各モードにおいて操作および運転可
能なロボットは各ロボットの制御装置が直接制御できる
ロボットのみである。すなわちロボットの制御装置１ａ
はロボット２ａ，ロボットの制御装置１ｂはロボット２
ｂ、ロボットの制御装置１ｃはロボット２ｃをそれぞれ
制御する。

【００１７】ここでロボット２ａとロボット２ｂによる
協調動作を教示するものとする。まず、教示装置３ａか
らロボット２ｂのロボットの認識番号を入力する。ロボ
ットの制御装置１ａは第２の記憶装置６ａを参照してロ
ボット２ｂを制御するロボットの制御装置１ｂに対して
通信するための通信回線１０ａを選択する。通信方法が
ネットワーク型である場合は、ロボットの制御装置１ｂ
のアドレスを通信データに付加する。ロボットの制御装
置１ａは通信装置８ａからロボットの制御装置１ｂにロ
ボットの制御装置１ｂがロボットの制御装置１ａから送
信される動作指令に従ってロボット２ｂを動作されるよ
う要求する信号を送信する。以後この信号を接続要求と
呼ぶことにする。ロボットの制御装置１ｂは接続要求を
受信すると、要求を受け付けられる状態にある場合はこ
の要求に対して肯定応答をロボットの制御装置１ａに対
して送信しロボットの制御装置１ｂは第３の状態に遷移
し第３の記憶装置７ｂに第３の状態であることを記憶す
る。肯定応答を受信したロボットの制御装置は第２の状
態に遷移し第３の記憶装置７ａに第２の状態であること
を記憶する。第３の状態に遷移したロボットの制御装置
１ｂはサーボ制御装置９ｂから発行される動作指令要求
をロボットの制御装置１ａに対して通信装置８ｂを用い
て送信する。ロボットの制御装置１ａはサーボ制御装置
９ａから発行される動作し例要求とロボットの制御装置
１ｂから受信した動作指令要求がそろった段階で、ロボ
ット２ｂを動作させるための動作指令をロボットの制御
装置１ｂに対して送信し、ロボット２ｂを動作させるた
めの動作指令をサーボ制御装置９ａに出力する。ロボッ
ト２ｂを動作させる動作指令を受信したロボットの制御
装置はサーボ制御装置９ｂに対して動作指令を出力す
る。以上によってロボット２ａ，２ｂは同時に動作する
ことが可能となり、教示装置３ａを用いてロボット２
ａ，２ｂの動作情報を作成していくことができる。作成
された動作情報は第１の記憶装置５ａに記憶される。こ
のとき動作情報と併せてロボット２ｂの認識番号を記憶
する。

【００１８】教示装置３ａからロボット２ａの認識番号
が入力された時、または、ロボット２ｃの認識番号が入
力された時、ロボットの制御装置１ａは通信装置８ａか
らロボットの制御装置１ｂにロボットの制御装置１ｂが
自己の演算装置４ｂから出力される動作指令に従ってロ
ボット２ｂを動作させるよう要求する信号を送信する。
以後この信号を遮断要求と呼ぶことにする。ロボットの
制御装置１ｂは遮断要求を受信すると肯定応答をロボッ
トの制御装置１ａに対して送信し、ロボットの制御装置
１ｂは第１の状態に遷移し第３の記憶装置７ｂに第１の
状態であることを記憶する。肯定応答を受信したロボッ
トの制御装置は第１の状態に遷移し第３の記憶装置７ａ
に第１の状態であることを記憶する。ロボット２ｃの認
識番号が入力された場合に関しては、ロボットの制御装
置１ａは上記手順に従ってロボットの制御装置１ｂとの
組み合わせを解消し、ロボットの制御装置１ｃとの組み
合わせを作りロボット２ａとロボット２ｃの協調動作が
可能になるようにする。

【００１９】次にロボット２ａとロボット２ｂによる協
調動作を行う運転について説明する。第１の記憶装置５
ａに記憶されたロボット２ａの動作情報に従ってロボッ
ト２ａを動作させていたロボットの制御装置１ａはロボ
ット２ｂの認識番号を併せ持つ動作情報を検出する。従
って以後の作業はロボット２ａ，２ｂによる協調動作に
よって実行されなくてはならない。そこで、ロボットの
制御装置１ａは第２の記憶装置６ａを参照してロボット
２ｂを制御するロボットの制御装置１ｂに対して通信す
るための通信回線１０ａを選択する。通信方法がネット
ワーク型である場合は、ロボットの制御装置１ｂのアド
レスを通信データに付加する。ロボットの制御装置１ａ
は通信装置８ａからロボットの制御装置１ｂに接続要求
を送信する。ロボットの制御装置１ｂは接続要求を受信
すると、要求を受け付けられる状態にある場合はこの要
求に対して肯定応答をロボットの制御装置１ａに対して
送信しロボットの制御装置１ｂは第３の状態に遷移し第
３の記憶装置７ｂに第３の状態であることを記憶する。
肯定応答を受信したロボットの制御装置は第２の状態に
遷移し第３の記憶装置７ａに第２の状態であることを記
憶する。第３の状態に遷移したロボットの制御装置１ｂ
はサーボ制御装置９ｂから発行される動作指令要求をロ
ボットの制御装置１ａに対して通信装置８ｂを用いて送
信する。ロボットの制御装置１ａはサーボ制御装置９ａ
から発行される動作指令要求とロボットの制御装置１ｂ
から受信した動作指令要求がそろった段階で、ロボット
２ｂを動作させるための動作指令をロボットの制御装置
１ｂに対して送信し、ロボット２ａを動作させるための
動作指令をサーボ制御装置９ａに出力する。ロボット２
ｂを動作させる動作指令を受信したロボットの制御装置
はサーボ制御装置９ｂに対して動作指令を出力する。以
上によってロボット２ａ，２ｂは同時に動作することが
可能となり、ロボット２ａ，２ｂによる協調動作が実行
される。

【００２０】第１の記憶装置５ａからロボット２ａの認
識番号のみを併せ持つ動作情報を検出した時、またはロ
ボット２ｃの認識番号を併せ持つ動作情報が検出された
時、ロボットの制御装置１ａは通信装置８ａからロボッ
トの制御装置１ｂに遮断要求を送信する。ロボットの制
御装置１ｂは遮断要求を受信すると肯定応答をロボット
の制御装置１ａに対して送信しロボットの制御装置１ｂ
は第１の状態に遷移し第３の記憶装置７ｂに第１の状態
であることを記憶する。肯定応答を受信したロボットロ
ボットの制御装置は第１の状態に遷移し第３の記憶装置
７ａに第１の状態であることを記憶する。ロボット２ｃ
の認識番号が検出された場合に関しては、ロボットの制
御装置１ａは上記手順に従ってロボットの制御装置１ｂ
との組み合わせを解消し、ロボットの制御装置１ｃとの
組み合わせを作りロボット２ａとロボット２ｃの協調動
作が可能になるようにする。

【００２１】ところで、この間ロボットの制御装置１ｃ
は第１の状態にあるので、単独での教示、運転を実行し
ている。ここで、ロボットの制御装置１ａまたはロボッ
トの制御装置１ｂから接続要求を受信した場合は上記の
手順に従ってロボット２ａまたはロボット２ｂとロボッ
ト２ｃの協調動作が実行できる第３の状態に遷移するこ
とが可能であり、また接続要求を送信してロボット２ａ
またはロボット２ｂとロボット２ｃの協調動作が実行で
きる第２の状態に遷移することも可能である。すなわち
このシステムにおいてはロボット２ａとロボット２ｂ、
ロボット２ａとロボット２ｃ、ロボット２ｂとロボット
２ｃの間での協調動作を実行することができる。また、
ロボットの制御装置の台数が増え、それぞれのロボット
の制御装置の間で通信を行うことができれば、この組み
合わせの数は増加し特に制限が与えられるわけではな
い。

【００２２】図１の実施例では、ロボットの制御装置１
ａから１ｃはそれぞれ１台のロボットを制御するように
図示されているが、ロボットの制御装置が複数のロボッ
トを同時に制御する性能を有していれば、その性能に応
じた台数のロボットが各制御装置に接続されている場合
もある。この時、接続されているロボットの一部、即ち
複数のロボットの内の１台または複数台を他のロボット
の制御装置の演算装置の出力に従って動作させたり、他
のロボットの制御装置に接続されているロボットの一部
に対して動作指令を送信することも可能である。

【００２３】図２は本発明の一実施例のロボットの制御
装置の第１の状態から第２の状態への遷移動作を示すフ
ローチャートである。ステップ（１）において第１の状
態にあるロボットの制御装置がステップ（２）において
他のロボットの認識番号を教示装置からの入力または動
作情報から認識するとステップ（３）を実行し接続要求
を認識された認識番号を有するロボットの制御装置に送
信する。ステップ（４）は認識された認識番号を有する
ロボットの制御装置からの肯定応答の受信待ちをする。
受信されない場合は再度ステップ（３）を実行する。肯
定応答が受信されるとステップ（５）を実行し第２の状
態になる。ステップ（６）でロボットの認識番号が教示
装置からの入力または動作情報から認識されるとステッ
プ（７）を実行し他のロボットの認識番号か否かを調べ
る。他のロボットの認識番号である場合はステップ
（８）を実行する。ステップ（８）では現在通信を行っ
ているロボットの制御装置に対して遮断要求を送信す
る。ステップ（９）では遮断要求に対する肯定応答が受
信されるのを待つ。受信されない場合は再度ステップ
（８）を実行する。肯定応答が受信されたら、ステップ
（１０）を実行しステップ（７）で認識した他のロボッ
トの制御装置に対して接続要求を送信しステップ（１
１）において肯定応答が受信されるのを待つ。受信され
ない場合は再度ステップ（１０）を実行する。肯定応答
が受信されたらステップ（５）を実行し第２の状態にな
る。ステップ（７）で認識された認識番号を調べ、これ
が自分のロボットの認識番号である場合はステップ（１
２）を実行する。ステップ（１２）では現在通信を行っ
ているロボットの制御装置に対して遮断要求を送信す
る。ステップ（１３）では遮断要求に対する肯定応答が
受信されるのを待つ。受信されない場合は再度ステップ
（１２）を実行する。肯定応答が受信されたら、ステッ
プ（１）に戻り第１の状態に遷移する。

【００２４】図３は本発明の一実施例のロボットの制御
装置の第１の状態から第３の状態への遷移動作を示すフ
ローチャートである。ステップ（１）において第１の状
態にあるロボットの制御装置がステップ（２）において
接続要求を受信するとステップ（３）において接続可能
であるか否かを調べる。現時点においてロボットの教
示、運転を行っていない場合ステップ（４）を実行す
る。接続が不可能である場合はステップ（１）に戻り接
続要求は無視する。ステップ（４）では接続要求を送信
したロボットの制御装置に対して肯定応答を送信し、ス
テップ（５）で第３の状態に遷移する。ここでステップ
（６）において遮断要求が受信された場合はステップ
（７）を実行し肯定応答を送信する。そしてステップ
（１）を実行し第１の状態に遷移する。

【００２５】以上のようにして、ロボットの制御装置１
ａ，１ｂ，１ｃはそれぞれ第１の状態、第２の状態、第
３の状態のいずれかをとり、単独動作やロボットの自在
な組み合わせによる協調動作を行う。

【００２６】ところで、通信回線を介して送られる動作
指令は、通信時間の短縮を図るためまたは情報の欠落に
よるロボットの位置ずれを防止するため以下の２種類の
情報形態を有する。

【００２７】図４に動作指令の請求項２記載の一実施例
の概念図を示す。他のロボットの制御装置に送信する場
合における演算装置の生成するロボットの動作指令は、
ロボット各軸のモータの前回の計算結果によるモータの
位置と今回の計算結果によるモータの位置との差となる
ようにしたものであり、今原点から角度Ａ０の位置にロ
ボットアーム３３がある時、これを角度Ａ１だけ動作さ
せる様な指令がこれに相当する。この動作指令は、所定
時間毎のモータの移動量であるのでデータ量が小さくな
りデータの送信に要する時間を短縮できるという特徴を
有する。

【００２８】図５に動作指令の請求項３記載の一実施例
の概念図を示す。他のロボットの制御装置に送信する場
合における演算装置の生成するロボットの動作指令は、
ロボット各軸のモータの原点からの移動量である。即ち
今原点から角度Ａ０の位置にロボットアーム３３がある
時、これを原点から角度Ａ２の位置まで動作させる様な
指令がこれに相当する。この動作指令は、ノイズ等によ
ってデータが変質したり失われた場合においても、ロボ
ットの位置ずれを一時的な物とし、ロボットの位置を所
望の状態に復旧できるという特徴を有する。

【００２９】以上の動作指令は選択的に使用される。図
６は通信装置が１対１の通信機能を有する装置である場
合における本発明の一実施例のロボットの制御装置のブ
ロック図である。

【００３０】ここで請求項１の発明のみ実施された構成
における課題について簡単に説明する。ロボットの制御
装置は複数のロボットの制御装置と通信を行うため、通
信装置が１対１の通信機能しか有さない装置である場合
は、相手となるロボットの制御装置の台数分の通信装置
を用意する必要がある。通信装置がネットワーク型の通
信に対応する装置であればこの課題は発生しないが、所
定の時間内に動作指令が相手側のロボットの制御装置に
伝達できないと相手側のロボットが一時的にせよ停止し
てしまい実用にならない。ネットワーク型の通信回線に
は接続されている全てのロボットの制御装置から情報が
出力されるので非常に高速な通信性能を有する通信装置
および通信回線を使用しないと送信の順番待ちで所定の
時間内に動作指令を渡すことができなくなる。従ってい
ずれの場合においても通信装置を構成する費用が高価に
なってしまうという課題が発生する。

【００３１】ところで、ロボットの制御装置が同時に２
台のロボットしか制御できない場合、実質的には２台の
ロボットの制御装置間の通信が行えればよい。このとき
他の通信装置は特に必要なくなり、安価に通信装置を構
成する上では無い方がよい。

【００３２】そこで、通信回線の切り替え装置１１を設
け、通信を行う必要のあるロボットの制御装置との通信
回線を通信装置に接続することによって通信装置を１つ
にする。しかし、ある通信回線を通じて通信を行ってる
間は他のロボットの制御装置からの情報を受け取ること
ができない。この制約が問題となるのは第１の状態にあ
るロボットの制御装置が他の不特定のロボットの制御装
置から接続要求を受信する場合や、他のロボットの制御
装置間の通信に異常が発生した時これらのロボットの制
御装置が発行する異常状態を認識する場合等がある。従
ってどの制御装置が何の信号を発行しているのかを認識
しなくてはならない。

【００３３】そこで、通信装置に接続されていないその
他の通信回線を通信回線の信号の状態の変動を検出する
検出装置１２に接続する。そして検出装置１２の検出し
た信号の状態から通信内容を解析する。

【００３４】以下本実施例の原理について説明する。な
お図１に示した請求項１による実施例と同じ構成要素に
は同一番号を付与して詳細な説明を省略する。また、通
信回線１０ａと通信回線１０ｂの２本の通信回線がある
場合の実施例について説明する。

【００３５】切り替え装置１１は通信回線の１つを通信
装置８ａに接続する。同時に通信装置８ａに接続されて
いない通信回線を検出装置１２に接続する。通信回線を
１つも通信装置８ａに接続しない場合は、全ての通信回
線を検出装置１２に接続する。

【００３６】通信装置８ａは通信回線に対して所定の情
報を出力し、また通信回線に他のロボットの制御装置か
ら出力された情報を受信しロボットの制御装置１ａが認
識できる形式に変換する。検出装置１２は、接続された
通信回線のそれぞれの信号の状態変動を検出する。

【００３７】図７は本発明の一実施例の切り替え装置１
１と検出装置１２の具体的な回路構成を示す。ここでは
通信回線Ａ１０ａを通信装置８ａに入力し、通信回線Ｂ
１０ｂを検出装置１２に入力する場合について説明す
る。

【００３８】レシーバ１４に通信回線Ａ１０ａの信号が
入力され、レシーバ１５に通信回線Ｂ１０ｂの信号が入
力される。レシーバ１４の出力はゲート１６とゲート１
８に入力されレシーバ１５の出力はゲート１７とゲート
１９に入力される。通信回線Ａ接続信号２８がＨで回線
Ｂ接続信号２９がＬである場合は、ゲート１８の出力は
回線Ａ１０ａの信号の状態変化に応じて変動する信号を
出力する。ゲート１９の出力は常にＬになる。ゲート１
８，１９の信号はゲート２０に入力され、ゲート２０の
出力が受信信号２７として通信装置８ａに入力される。
ゲート１６の出力は常にＬを示しゲート１７の出力は回
線Ｂ１０ｂの信号の状態変化に応じて変動する信号を出
力する。以上のように切り替え装置１１によって通信回
線からの信号は通信装置８ａと検出装置１２へそれぞれ
割り当てられる。

【００３９】ゲート１６，１７の出力する信号はそれぞ
れフリップフロップ２１，２２のクロック入力に入力さ
れる。実施例のフリップフロップ２１，２２はＬからＨ
への信号の遷移でＤ入力の状態を保存しＱ出力から出力
する。この場合、回線Ａ検出２３の出力はＬのままであ
り、回線Ｂ検出２５の出力は、通信回線Ｂ１０ｂの信号
の様態がＬからＨに変動した時点でＨになる。以上のよ
うに検出装置１１は通信回線の信号の状態の変動を検出
する。また、フリップフロップのＱ出力はそれぞれ回線
Ａ検出クリア２４と回線Ｂ検出クリア２６をＬにするこ
とによってＬになる。

【００４０】以上のようにして、通信回線の１つが通信
装置８ａに接続され、残りの通信回線は検出装置１２へ
それぞれ割り当てられる。このとき検出装置１２は通信
回線Ａ１０ａの信号の状態変動を検出するフリップフロ
ップ２１と通信回線Ｂ１０ｂの信号の状態変動を検出す
るフリップフロップ２２からなり通信回線の数と同じだ
けの数のフリップフロップから構成される。

【００４１】ところで、検出装置１２だけの場合他のロ
ボットの制御装置から送られてくる情報が１種類だけな
らば上記構成のみで機能するが、２種類以上の情報が送
られてくる場合これを区別する必要が発生する。以下
に、ロボットの制御装置１ａが検出装置１２の検出した
信号の状態から通信内容を解析する具体的な手段に関し
て説明する。

【００４２】図８は請求項５記載のデータ内容の解析手
順の一実施例のタイミングチャートである。図６のブロ
ック図と図７の回路構成図を参照しながら説明を行う。

【００４３】検出装置１２で信号の状態変動が検出され
ると時計１３から現在の時間を読みとり回線Ａ検出クリ
ア２４または回線Ｂ検出クリア２６を操作してフリップ
フロップの状態を初期化する。再び検出装置１２で信号
の状態変動が検出されると時計１３から現在の時間を読
みとり直前に読みとった時間との差Ｔ１を求める。時間
差Ｔ１から現在通信回線が接続されていないロボットの
制御装置がどのような内容のデータを送信しているのか
を判別する。

【００４４】図９は請求項６記載のデータ内容の解析手
順の一実施例のタイミングチャートである。図６のブロ
ック図と図７の回路構成図を参照しながら説明を行う。

【００４５】検出装置１２で信号の状態の変動を検出す
ると時計１３から現在の時間を読みとり回線Ａ検出クリ
ア２４または回線Ｂ検出クリア２６を操作してフリップ
フロップの状態を初期化する。時間Ｔ２が経過したこと
を時計１３から読みとり検出装置１２が信号の状態変動
を検出しているか否かを検査し、検出している場合は再
びフリップフロップの状態を初期化し時間Ｔ２が経過す
るのを待ち、検出装置１２を検査する。これを検出装置
１２が信号の状態変動を検出しなくなるまで繰り返し、
検出した回数から現在通信回線が接続されていないロボ
ットの制御装置がどのような内容のデータを送信してい
るのかを判別する。

【００４６】上記判別手段で受信された内容を判別する
ためには特別な送信手順を用いなくてはならない。

【００４７】図１０は請求項７記載のデータの送信手順
の一実施例のタイミングチャートである。図６のブロッ
ク図を参照しながら説明を行う。

【００４８】通信回線の接続されていないロボットの制
御装置は、送信する情報毎に情報の再送信を開始する時
間間隔Ｔ３を違える制御を行う。ある情報を送信する場
合、送信を開始する時、時計１３を参照して現在の時間
を読みとり時間Ｔ３後に再び情報を送信する。これを肯
定応答即ち送信した情報を正常に受信したということを
示す情報を他のロボットの制御装置から受信するまで繰
り返す。

【００４９】図１１は請求項８記載のデータの送信手順
の一実施例のタイミングチャートである。図６のブロッ
ク図を参照しながら説明を行う。

【００５０】通信回線の接続されていないロボットの制
御装置は、ロボットの制御装置に対して情報を伝達する
とき、伝達する情報毎に情報の同一の時間間隔で行われ
る再送信の回数を違え所定の回数再送信を行った後一定
の時間送信を中止しその後再び再送信を開始する制御を
行う。ある情報を送信する場合、送信を開始する時、時
計１３を参照して現在の時間を読みとり時間Ｔ４後に再
び情報を送信する。これを情報毎に定められた回数行い
一定時間Ｔ５の間送信を中止する。時間Ｔ５が経過した
ら再び送信を開始する。これを肯定応答即ち送信した情
報を正常に受信したということを示す情報を他のロボッ
トの制御装置から受信するまで繰り返す。

【００５１】請求項７記載の送信手順と請求項５記載の
解析手順との組み合わせでは多くの情報を伝達すること
ができる時間Ｔ３に含まれる誤差を吸収するため時間Ｔ
１に幅をもたせる必要が発生し複雑な処理が必要とな
る。

【００５２】請求項７記載の送信手順と請求項６記載の
解析手順との組み合わせでは２種類の情報しか伝達する
ことができないが、処理は比較的単純になる。

【００５３】請求項８記載の送信手順は請求項６記載の
解析手順としか組み合わせることができないが多くの情
報を伝達することができる。

【００５４】これらの送信手順と解析手順の組み合わせ
は目的に応じて選択的に使用する。

【００５５】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明のロボットの制御装置は、任意のロボットの組み合わ
せの間で共同作業を行い、また必要に応じて単独作業を
行う事ができるので、１台のロボットしか接続されてい
ない従来の制御装置を用いて共同作業を行うことができ
る。現在のところ実用化されているロボットの制御装置
では２台のロボットを制御する事しかできないが、この
性能で十分に共同作業を行うためのシステムに対応す
る。

【００５６】複数のロボットと任意の組み合わせで作業
ができるため、どちらが作業時間の長い方のロボットが
ある場合においても、他方のロボットを別のロボットと
組み合わせることで有効活用することができる。また、
異なるツールでワークに作用を加えたい場合、それぞれ
異なるツールを有するロボットと次々と組み合わせを変
更していくことによって、ツールの交換時間が不要とな
る。またワークのロード案ロードの時間もそのロボット
だけ独立動作させることによって無視できるようになる
ので作業時間が短縮され生産性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のロボットの制御装置のブロ
ック図

【図２】同ロボットの制御装置のロボット組み合わせ手
段の第２の状態への遷移動作を示すフローチャート

【図３】同ロボットの制御装置のロボット組み合わせ手
段の第３の状態への遷移動作を示すフローチャート

【図４】動作指令の請求項２記載の一実施例を示す概念
図

【図５】動作指令の請求項３記載の一実施例を示す概念
図

【図６】通信装置が１対１の通信機能を有する装置であ
る場合における同ロボットの制御装置のブロック図

【図７】本発明の一実施例の切り替え装置と検出装置の
具体的な回路構成図

【図８】請求項５記載のデータ内容の解析手順の一実施
例のタイミングチャート

【図９】請求項６記載のデータ内容の解析手順の一実施
例のタイミングチャート

【図１０】請求項７記載のデータの送信手順の一実施例
のタイミングチャート

【図１１】請求項８記載のデータの送信手順の一実施例
のタイミングチャート

【図１２】従来のロボットの制御装置の構成を示すブロ
ック図

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ ロボットの制御装置 ２ａ，２ｂ，２ｃ ロボット ３ａ，３ｂ，３ｃ 教示装置 ４ａ，４ｂ，４ｃ 演算装置 ５ａ，５ｂ，５ｃ 第１の記憶装置 ６ａ，６ｂ，６ｃ 第２の記憶装置 ７ａ，７ｂ，７ｃ 第３の記憶装置 ８ａ，８ｂ，８ｃ 通信装置 ９ａ，９ｂ，９ｃ サーボ制御装置 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 通信回線

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のロボットにそれぞれ接続した複数
   のロボットの制御装置において、前記各ロボットの制御
   装置は、前記ロボットが所望の動作を行うのに必要な動
   作情報を作成する教示装置と、ロボットが所望の動作を
   行うのに必要な動作情報とその動作情報に従って動作す
   るロボットの認識番号を記憶する第１の記憶装置と、ロ
   ボットの制御装置間でデータを交換することのできる通
   信装置と、各ロボットの認識番号と各ロボットを制御す
   るロボットの制御装置と通信を行うための通信回線が有
   する通信回線番号またはネットワーク上の各ロボットの
   制御装置の有するアドレスを記憶する第２の記憶装置
   と、自のロボットの制御装置が自のロボットの制御装置
   に直接接続されている自のロボットのみを制御する第１
   の状態または自のロボットの制御装置の第１の記憶装置
   に他のロボットの動作情報も記憶し自のロボットの制御
   装置の演算装置が自のロボットの制御装置に直接接続さ
   れている自のロボットと他のロボットが所望の動作を行
   うよう所定の時間毎の他のロボットの動作指令も生成し
   自のロボットの制御装置から他のロボットの制御装置に
   演算装置の生成した他のロボットの動作指令を通信装置
   を用いて送ることにより他のロボットの制御装置に接続
   されている他のロボットも制御する第２の状態または自
   以外のいずれかの他のロボットの制御装置から送られて
   きた動作指令を元に自のロボットを動作させる第３の状
   態のいずれの状態にあるかを記憶する第３の記憶装置
   と、第３の記憶装置に記憶された状態に基づいて第１の
   記憶装置の動作情報から自他のロボットが所望の動作を
   行うよう所定の時間毎の自他のロボットの動作指令を計
   算する演算装置を備え、前記自の教示装置から他のロボ
   ットの認識番号が入力された時または第１の記憶装置に
   記憶されたロボットの認識番号が他のロボットである時
   に、他のロボットを制御する他のロボットの制御装置に
   対して通信装置から自のロボットの制御装置の演算装置
   の生成する動作指令にしたがって他のロボットを動作さ
   せるように要求する出力を送信し、上記要求を受信した
   他のロボットの制御装置は他のロボットの制御装置の演
   算装置の生成する動作指令に従って他のロボットを動作
   させることが可能な状況にある場合は上記要求に対して
   肯定応答を行い、肯定応答を受信した自のロボットの制
   御装置は第２の状態に遷移し、肯定応答を送信した他の
   ロボットの制御装置は第３の状態に遷移するようにした
   ことを特徴とするロボットの制御装置。
2. 【請求項２】他のロボットの制御装置に送信する場合に
   おける演算装置の生成する動作指令はロボット各軸のモ
   ータの前回の計算結果によるモータの位置と今回の計算
   結果によるモータの位置との差となるようにした請求項
   １記載のロボットの制御装置。
3. 【請求項３】他のロボットの制御装置に送信する場合に
   おける演算装置の生成する動作指令はロボット各軸のモ
   ータの原点からの移動量となるようにした請求項１記載
   のロボットの制御装置。
4. 【請求項４】通信を行う必要のあるロボットの制御装置
   との通信回線を通信装置に接続し、その他の通信回線を
   通信回線の信号の状態の変動を検出する検出装置に接続
   する通信回線の切り替え装置を具備した請求項１記載の
   ロボットの制御装置。
5. 【請求項５】時間を計測可能な時計を具備し、検出装置
   で検出される信号の状態の変動の検出時間の間隔を計測
   し、現在通信回線が接続されていないロボットの制御装
   置がどのような内容のデータを送信しているのかを判別
   することを特徴とする請求項１記載のロボットの制御装
   置。
6. 【請求項６】時間を計測可能な時計を具備し、検出装置
   で検出される信号の状態の変動を所定時間毎に検査し検
   出が連続した回数を計数することによって、現在通信回
   線が接続されていないロボットの制御装置がどのような
   内容のデータを送信しているのかを判別することを特徴
   とする請求項１記載のロボットの制御装置。
7. 【請求項７】時間を計測可能な時計を具備し、通信回線
   の接続されていないロボットの制御装置は、他のロボッ
   トの制御装置に対して情報を伝達するとき、伝達する情
   報毎に情報の再送信を開始する時間間隔を違える制御を
   行うことを特徴とする請求項１記載のロボットの制御装
   置。
8. 【請求項８】時間を計測可能な時計を具備し、通信回線
   の接続されていないロボットの制御装置は、他のロボッ
   トの制御装置に対して情報を伝達するとき、伝達する情
   報毎に情報の同一の時間間隔で行われる再送信の回数を
   違え所定の回数再送信を行った後一定の時間送信を中止
   しその後再び再送信を開始する制御を行うことを特徴と
   する請求項１記載のロボットの制御装置。