JP3269003B2 - ロボット制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数軸を有するロ
ボット本体のためのアプリケーションプログラムをユー
ザが容易に組込むことが可能である新規なロボット制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からのロボット制御装置は、ロボッ
ト制御手段とマンマシンインタフェース手段とが一体形
のシステムとして構成されている。したがってロボット
本体を、ユーザに使いやすい各種可能を実現する動作を
達成させることが不可能であり、またはたとえ可能であ
ったとしても、先行技術のロボット制御装置を製造する
メーカなどに限られた範囲でしか機能を実現することが
できず、しかもそれに必要な開発工数および開発期間が
膨大なものになる。

【０００３】また従来のロボット制御装置では、パーソ
ナルコンピュータをＲＳ２３２Ｃなどのインタフェース
を用いたシリアル回線で接続して、ユーザに使いやすい
各種機能を実現することは、制限があり、通信速度の制
約およびデータ容量に起因して、限られた用途にしか適
用することができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ユー
ザに使いやすい各種機能を実現することが容易であるロ
ボット制御装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）複数の
ロボット本体６００Ａ，６００Ｂであって、各ロボット
本体は、手首を駆動する複数軸と、ロボット本体の動作
状態を検出する検出手段６１８とを有するロボット本体
と、 （ｂ）各ロボット本体毎に設けられる複数のサーボユニ
ット５００Ａ，５００Ｂであって、各サーボユニット
は、 （ｂ１）第１サーボ通信インタフェース５０３と、 （ｂ２）複数軸を駆動する手段５０７，５０８と、 （ｂ３）第１サーボ通信インタフェース５０３を介して
与えられた指令データを表す指令信号が表す指令データ
によって、駆動手段５０７，５０８を動作させ、検出手
段６１８の検出データを、第１サーボ通信インタフェー
ス５０３を介して送出するサーボユニット用処理回路５
０４とを有するサーボユニットと、 （ｃ）制御手段１００であって、 （ｃ１）複数の各サーボユニットの第１サーボ通信イン
タフェース５０３と第１ライン５２０を介して接続され
る第２サーボ通信インタフェース１０４と、 （ｃ２）第１バスインタフェース１０５と、 （ｃ３）指令データを出力する指令データ入出力部１１
４と、 （ｃ４）ロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を制御
する基本ソフトウエアをストアする制御手段用メモリ１
０２と、 （ｃ５）指令データをストアする共有メモリ１０６であ
って、指令データ入出力部１１４および第１バスインタ
フェース１０５からの指令データおよび教示データをス
トアし、第２サーボ通信インタフェース１０４からの検
出手段６１８の検出データをストアし、指令データに対
応する指令データ用フラグ領域７０２と、検出データに
対応する検出データ用フラグ領域７０４とを有する共有
メモリ１０６と、 （ｃ６）第１処理回路１０１であって、制御手段用メモ
リ１０２にストアされる基本ソフトウエアを実行してロ
ボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を制御し、共有メ
モリにストアされている指令データを読出して第２サー
ボ通信インタフェース１０４を介してサーボユニットに
前記指令信号として導出し、指令データ用フラグ領域が
予め定める指令データ用他方論理値であるとき、その指
令データ用フラグ領域に対応する指令データを読出し、
その指令データ用フラグ領域を予め定める指令データ用
一方論理値とし、検出データ用フラグ領域が予め定める
検出データ用一方論理値であるとき、検出データを共有
メモリに書込むとともに、その検出データ用フラグ領域
を予め定める検出データ用他方論理値とする第１論理回
路１０１とを有する制御手段１００と、 （ｄ）操作手段２００であって、 （ｄ１）入力操作され、教示データの入力を行い、選択
されたロボット本体の各軸を動作するための指令データ
を導出する入力手段２０７と、 （ｄ２）第１バスインタフェース１０５に第２ライン４
００を介して接続される第２バスインタフェース２０８
と、 （ｄ３）第１ネットワーク通信インタフェース２０９
と、 （ｄ４）表示手段２０４と、 （ｄ５）第２処理回路２０１であって、入力手段２０７
からの指令データおよび教示データを、第２バスインタ
フェース２０８を介して第１バスインタフェース１０５
から共有メモリに書込み、第１ネットワーク通信インタ
フェース２０９からの指令データを、第２バスインタフ
ェース２０８を介して第１バスインタフェース１０５か
ら共有メモリに、指令データ用フラグ領域７０２が予め
定める前記指令データ用一方論理値であるとき、書込む
とともに、その指令データ用フラグ領域を予め定める前
記指令データ用他方論理値とし、検出データ用フラグ領
域７０４が前記検出データ用他方論理値であるとき、そ
の検出データ用フラグ領域に対応する検出データを読出
し、その検出データ用フラグ領域を前記検出データ用一
方論理値とし、教示データの入力操作時に、その教示デ
ータによってロボット本体を動作させ、その入力された
教示データによるロボット本体の動作を斜視図で表示手
段２０４によって表示し、共有メモリにストアされてい
る検出データを、第１バスインタフェース１０５および
第２バスインタフェース２０８を介して読出して表示手
段２０４に表示させる第２処理回路２０１とを有する操
作手段２００と、 （ｅ）複数のネットワーク操作手段３００であって、各
ネットワーク操作手段３００は、 （ｅ１）入力操作され、ロボット本体の各軸を動作させ
る指令データを導出し、入力される指令データの種類
は、操作手段２００の入力手段２０７によって入力され
る指令データの種類と同一のものを含むネットワーク入
力手段３０７と、 （ｅ２）第１ネットワーク通信インタフェース２０９に
第３ライン５１０を介して接続される第２ネットワーク
通信インタフェース３０８と、 （ｅ３）検出データを表示するネットワーク表示手段３
０４と、 （ｅ４）第３処理回路３０１であって、ネットワーク入
力手段３０７からの指令データを、第２ネットワーク通
信インタフェース３０８および第３ライン５１０を介し
て第１ネットワーク通信インタフェース２０９から第２
処理回路２０１に与え、共有メモリの第２処理回路２０
１によって読出された検出データを、第１ネットワーク
通信インタフェース２０９および第２ネットワーク通信
インタフェース３０８を介して受信し、ネットワーク表
示手段３０４に表示させるネットワーク操作手段３００
とを含み、 （ｆ）操作手段２００は、操作手段２００およびネット
ワーク操作手段３００のうちの１つのみを選択して動作
させる排他制御部２３０を有することを特徴とするロボ
ット制御装置である。また本発明は、操作手段２００
は、ユーザ独自のアプリケーションプログラムをストア
する操作手段用メモリ２０２，２０３を含み、第２処理
回路２０１は、操作手段用メモリ２０２，２０３にスト
アされている前記ユーザ独自のアプリケーションプログ
ラムを実行することを特徴とする。また本発明は、ネッ
トワーク操作手段３００は、アプリケーションプログラ
ムＡ，Ｂ，Ｃをストアするネットワーク操作手段用メモ
リ３１１を含み、第３処理回路３０１は、ネットワーク
操作手段用メモリ３１１にストアされるアプリケーショ
ンプログラムＡ，Ｂ，Ｃを実行することを特徴とする。 また本発明は、（ａ）複数のロボット本体６００Ａ，６
００Ｂであって、各ロボット本体は、手首を駆動する複
数軸と、ロボット本体の動作状態を検出する検出手段６
１８とを有するロボット本体と、 （ｂ）各ロボット本体毎に設けられる複数のサーボユニ
ット５００Ａ，５００Ｂであって、各サーボユニット
は、 （ｂ１）第１サーボ通信インタフェース５０３と、 （ｂ２）複数軸を駆動する手段５０７，５０８と、 （ｂ３）第１サーボ通信インタフェース５０３を介して
与えられた指令データを表す指令信号が表す指令データ
によって、駆動手段５０７，５０８を動作させ、検出手
段６１８の検出データを、第１サーボ通信インタフェー
ス５０３を介して送出するサーボユニット用処理回路５
０４とを有するサーボユニットと、 （ｃ）制御手段１００であって、 （ｃ１）複数の各サーボユニットの第１サーボ通信イン
タフェース５０３と第１ライン５２０を介して接続され
る第２サーボ通信インタフェース１０４と、 （ｃ２）第１バスインタフェース１０５と、 （ｃ３）指令データを出力する指令データ入出力部１１
４と、 （ｃ４）ロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を制御
する基本ソフトウエアをストアする制御手段用メモリ１
０２と、 （ｃ５）指令データをストアする共有メモリ１０６であ
って、指令データ入出力部１１４および第１バスインタ
フェース１０５からの指令データおよび教示データをス
トアし、第２サーボ通信インタフェース１０４からの検
出手段６１８の検出データをストアし、指令データに対
応する指令データ用フラグ領域７０２と、検出データに
対応する検出データ用フラグ領域７０４とを有する共有
メモリ１０６と、 （ｃ６）第１処理回路１０１であって、制御手段用メモ
リ１０２にストアされる基本ソフトウエアを実行してロ
ボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を制御し、共有メ
モリにストアされている指令データを読出して第２サー
ボ通信インタフェース１０４を介してサーボユニットに
前記指令信号として導出し、指令データ用フラグ領域が
予め定める指令データ用他方論理値であるとき、その指
令データ用フラグ領域に対応する指令データを読出し、
その指令データ用フラグ領域を予め定める指令データ用
一方論理値とし、検出データ用フラグ領域が予め定める
検出データ用一方論理値であるとき、検出データを共有
メモリに書込むとともに、その検出データ用フラグ領域
を予め定める検出データ用他方論理値とする第１論理回
路１０１とを有する制御手段１００と、 （ｄ）操作手段２００であって、 （ｄ１）入力操作され、教示データの入力を行い、選択
されたロボット本体の各軸を動作するための指令データ
を導出する入力手段２０７と、 （ｄ２）第１バスインタフェース１０５に第２ライン４
００を介して接続される第２バスインタフェース２０８
と、 （ｄ３）第１ネットワーク通信インタフェース２０９
と、 （ｄ４）表示手段２０４と、 （ｄ５）ユーザ独自のアプリケーションプログラムをス
トアする操作手段用メモリ２０２，２０３と、 （ｄ６）第２処理回路２０１であって、入力手段２０７
からの指令データおよび教示データを、第２バスインタ
フェース２０８を介して第１バスインタフェース１０５
から共有メモリに書込み、第１ネットワーク通信インタ
フェース２０９からの指令データを、第２バスインタフ
ェース２０８を介して第１バスインタフェース１０５か
ら共有メモリに、指令データ用フラグ領域７０２が予め
定める前記指令データ用一方論理値であるとき、書込む
とともに、その指令データ用フラグ領域を予め定める前
記指令データ用他方論理値とし、検出データ用フラグ領
域７０４が前記検出データ用他方論理値であるとき、そ
の検出データ用フラグ領域に対応する検出データを読出
し、その検出データ用フラグ領域を前記検出データ用一
方論理値とし、教示データの入力操作時に、その教示デ
ータによってロボット本体を動作させ、その入力された
教示データによるロボット本体の動作を斜視図で表示手
段２０４によって表示し、共有メモリにストアされてい
る検出データを、第１バスインタフェース１０５および
第２バスインタフェース２０８を介して読出して表示手
段２０４に表示させ、操作手段用メモリ２０２，２０３
にストアされている前記ユーザ独自のアプリケーション
プログラムを実行する第２処理回路２０１とを有する操
作手段２００と、 （ｅ）複数のネットワーク操作手段３００であって、各
ネットワーク操作手段３００は、 （ｅ１）入力操作され、ロボット本体の各軸を動作させ
る指令データを導出し、入力される指令データの種類
は、操作手段２００の入力手段２０７によって入力され
る指令データの種類と同一のものを含むネットワーク入
力手段３０７と、 （ｅ２）第１ネットワーク通信インタフェース２０９に
第３ライン５１０を介して接続される第２ネットワーク
通信インタフェース３０８と、 （ｅ３）検出データを表示するネットワーク表示手段３
０４と、 （ｅ４）アプリケーションプログラムＡ，Ｂ，Ｃをスト
アするネットワーク操作手段用メモリ３１１と、 （ｅ５）第３処理回路３０１であって、ネットワーク入
力手段３０７からの指令データを、第２ネットワーク通
信インタフェース３０８および第３ライン５１０を介し
て第１ネットワーク通信インタフェース２０９から第２
処理回路２０１に与え、共有メモリの第２処理回路２０
１によって読出された検出データを、第１ネットワーク
通信インタフェース２０９および第２ネットワーク通信
インタフェース３０８を介して受信し、ネットワーク表
示手段３０４に表示させ、ネットワーク操作手段用メモ
リ３１１にストアされるアプリケーションプログラム
Ａ，Ｂ，Ｃを実行する第３処理回路３０１とを有するネ
ットワーク操作手段３００とを含み、 （ｆ）操作手段２００は、操作手段２００およびネット
ワーク操作手段３００のうちの１つのみを選択して動作
させる排他制御部２３０を有することを特徴とするロボ
ット制御装置である。

【０００６】本発明を簡単に述べると、ロボット本体を
制御するリアルタイム処理を行う部分とロボット本体を
操作するマンマシンインタフェース部分とを高速データ
通信（たとえば１００Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ以上）可能な
共有メモリで接続して、ロボットコントローラを一体化
することにより、汎用ＯＳ（オペレーションシステム）
上で動作するアプリケーションが容易にロボット関連デ
ータを参照できるようにし、グラフィカルユーザインタ
フェースや通信機能を使用して、エンドユーザに利用し
やすくするとともに、そのために必要なソフトウエア等
の構築を容易にするための各種機能を提供することによ
り、従来の課題を解決する。

【０００７】これによって制御手段であるロボット制御
用計算機と操作手段であるロボット操作用計算機を接続
し、それぞれが共有メモリへデータを入出力することに
よって、複数のロボットを制御したり動作状況をモニタ
したりすることを可能にする。また、ネットワーク通信
サーバを備えることによって、遠隔操作用計算機との接
続が可能となり、遠隔操作用計算機がロボット操作用計
算機と同等の機能が実現できる。

【０００８】本発明の或る考え方による構成は、ロボッ
ト制御用計算機は、実際にロボットを制御するロボット
制御部と共有メモリとデータの入出力を行うデータ入出
力部から構成される。ロボット操作用計算機は、マンマ
シンインタフェースおよびロボット動作のモニタを目的
としたアプリケーションソフトウエア群とそれらアプリ
ケーションソフトウエア群と共有メモリ間でデータの入
出力を可能にするためのデータ入出力部、さらにネット
ワーク接続された計算機と共有メモリ間でデータの入出
力を可能にするネットワーク通信サーバから構成され
る。

【０００９】本発明の他の考え方による構成は、ロボッ
ト本体の各軸を動作させるためのリアルタイム処理を行
う第１処理回路または制御手段であるロボット制御用計
算機と、ロボット本体の操作および監視を行うマンマシ
ンインタフェース部を受け持つ第２処理回路または操作
手段であるロボット操作用計算機と、これらの２つの計
算機双方から、たとえば１００Ｍｂｙｔｅ／ｓ以上の高
速度でかつ随時にアクセス可能ないわゆるリュアルポー
トメモリなどの共有メモリと、サーボユニットおよびテ
ィーチングペンダントなどと称される教示データの入力
手段などを含んで構成される。

【００１０】

【００１１】

【００１２】本発明に従えば、制御手段に設けられてい
る共有メモリは、その制御手段に設けられている第１処
理回路によって指令データを読出すことができるととも
に、操作手段に設けられている第２処理回路によって指
令データを共有メモリに書込むことができる。したがっ
て上述の請求項１と同様に、構成の簡略化を図ることが
できるとともに、演算処理速度の向上を図ることができ
る。指令データというのは、ロボット本体の各軸を駆動
するためのコマンドなどであってもよい。

【００１３】本発明のさらに他の考え方に従えば、ロボ
ット制御用計算機が内部に入力または計算したロボット
本体の各軸エンコーダ値、変換マトリクス、各軸指令
値、速度指令値、現在速度、各軸電流値、実行中のプロ
グラム、ステップ番号、エラー情報等などのロボット動
作データならびにロボットの操作に必要なティーチ／リ
ピート、ホールド／ラン、サイクルスタート、モータ電
源、エラーリセット、非常停止等の操作データをロボッ
ト制御用計算機がリアルタイムに共有メモリに出力でき
るとともに、ロボット操作用計算機によるこれら操作デ
ータの切換えが可能となることによって、ロボット操作
用計算機がロボット操作を実施できる。前記動作データ
というのは、ロボット本体の動作状態を表す検出データ
であり、操作データというのは、コマンドなどを含む指
令データである。さらに本発明に従えば、第２処理回路
は、共有メモリの指令データが第１処理回路によって読
出された後に、新たな指令データを共有メモリに書込む
ことが許容される。本発明に従えば、操作手段２００
は、操作手段用メモリ２０２，２０３を含み、またはネ
ットワーク操作手段３００は、ネットワーク操作手段用
メモリ３１１を含み、これによってユーザが希望するア
プリケーションプログラムを、第２または第３処理回路
２０１，２０２に実行させることができる。これによっ
て操作手段２００およびネットワーク操作手段３００に
よって、第２または第３処理回路２０１，３０１、した
がってロボット本体を、希望する動作を行わせることが
できるようになる。

【００１４】

【００１５】本発明の考え方に従えば、ロボット操作用
計算機でロボット動作データの監視、操作データの入出
力によりロボット本体の操作を実現できる機能は、ロボ
ット操作用計算機上にネットワーク通信サーバ機能を設
けることにより、ネットワークに接続された複数の遠隔
操作用計算機が遠隔操作用計算機上で実現できる。

【００１６】本発明に従えば、操作手段の第２処理回路
には、ネットワークを構成する単一または複数のネット
ワーク操作手段の第３処理回路が接続され、この第３処
理回路は、第２処理回路を介して共有メモリに指令デー
タを書込むことが可能である。

【００１７】

【００１８】さらに本発明に従えば、ロボット本体の動
作状態を表す検出データを、第２処理回路で共有メモリ
から読出して表示手段に目視表示または音響表示して出
力することができる。

【００１９】

【００２０】本発明に従えば、ネットワーク操作手段の
第３処理回路には、表示手段が接続され、共有メモリに
ストアされている検出データを、そのネットワーク表示
手段に表示することができる。

【００２１】

【００２２】本発明の或る考え方に従う構成では、ロボ
ット制御装置において、ロボット制御用計算機は複数台
のロボット本体の各軸、たとえばロボットアームを制御
することが可能であり、また共有メモリを経由して複数
台のロボット制御用計算機をロボット操作用計算機に接
続することによって、ロボット操作用計算機上の各機能
はロボットアーム番号を指定することによって、複数台
のロボットアームに対して実行できる。

【００２３】

【００２４】本発明の或る考え方に従えば、ロボット制
御用計算機は無制限に外部からのコマンド入力を受付け
る無制限外部コマンド入力機能を持ち、ロボット動作プ
ログラムの入出力、内部データや内部パラメータの入出
力、ロボットの起動停止の制御、蓄積されたエラー情報
や操作履歴の出力等の各機能に対応するコマンドを共有
メモリ経由、ロボット操作用計算機の入力装置（キーボ
ード、タッチパネル、マウス等）から入力し、ロボット
操作用計算機の出力装置（たとえば液晶または陰極線管
ＣＲＴの画面）で実行結果が得られることを可能にする
とともに、ロボット制御用計算機はリエントラントに作
られている無制限外部コマンド入力機能を、別タスクと
して機能を制限して実行するもう１つの制限外部コマン
ド入力機能を持ち、共有メモリ経由、ロボット操作用計
算機上に準備された外部コマンド入出力機能を用いて、
ロボット操作用計算機上で実行されるアプリケーション
ソフトウエアからコマンドを発行しロボットの制御が可
能となるとともに、ロボット操作用計算機上の２つ以上
のアプリケーションソフトウエアからのコマンド実行要
求に対して、排他制御の機能を持ち、制限外部コマンド
入出力における機能制限は、データの書込みおよび変
更、動作の起動等システム全体の正常な動作に影響のあ
るコマンドを任意に制限できる。

【００２５】また本発明の他の考え方に従えば、ロボッ
ト操作用計算機で制限外部コマンド入出力機能を実行で
きる機能は、ロボット操作用計算機上にネットワーク通
信サーバ機能を設けることにより、ネットワークに接続
された複数の遠隔操作用計算機が前記の機能を遠隔操作
用計算機上で実現できる。

【００２６】

【００２７】本発明に従えば、第２処理回路に接続され
た入力手段、たとえばキーボードまたは液晶もしくは陰
極線管の画面に表示された入力操作用表示画像とカーソ
ルを移動してクリック操作によって入力するマウスとの
組合わせ構造などによって、ロボット本体の各軸の教示
データの入力を行うことができ、その教示データを、共
有メモリにストアしておき、第１処理回路によってサー
ボユニットに伝送して再生リピートすることができる。

【００２８】

【００２９】本発明に従えば、第２処理回路に接続され
ている入力手段の入力操作によって、その教示データに
伴いロボット本体が動作し、これによって教示データを
オペレータが確認して記録することができる。

【００３０】第２処理回路に接続された入力手段および
ネットワーク操作手段に備えられている第３処理回路に
接続されるネットワーク入力手段によって、ロボット本
体の各軸を動作させるための指令データを入力して共有
メモリにストアし、こうしてロボット本体の動作を、た
とえば遠隔操作することは可能であるけれども、第２処
理回路に接続される入力手段のみによって教示データの
入力を行うことができ、ネットワーク入力手段によって
は教示データの入力を行うことができないように構成
し、これによって安全性の向上を図ることができる。

【００３１】本発明に従えば、第２処理回路に接続され
ている入力手段によって教示データを入力し、このとき
第２処理回路に接続されている液晶または陰極線管など
の表示手段は、共有メモリから第２処理回路によって読
出された検出データを目視表示または音響表示して出力
する。こうして教示データを確認しながら記録して共有
メモリに書込むことが可能となる。本発明は、共有メモ
リ１０６は、各ロボット本体毎の検出データである各軸
のエンコーダ値、変換マトリクス、各軸指令値、各軸偏
差値、速度指令値、現在速度、各軸のモータ６１７に流
れる負荷電流を含むロボット動作データを割付けたロボ
ット動作データ領域を有し、操作手段２００は、共有メ
モリ１０６のロボット動作データ領域を定期的に読出
し、ロボット動作データ用アプリケーションプログラミ
ングインタフェースとしての機能を有するように構成さ
れ、ロボット動作データ用アプリケーションソフトウエ
ア開発時に、このロボット動作データ用アプリケーショ
ンプログラミングインタフェース機能を使用可能とする
データ受信部２３１を有することを特徴とする。また本
発明は、共有メモリ１０６は、サーボユニットに与えら
れるティーチ／リピート切替え、ホールド／ラン切替
え、サイクルスタートスイッチ、モータ電源ＯＮ／ＯＦ
Ｆ切替え、エラーリセットスイッチ、および非常停止ス
イッチを含む指令データを割付けた指令データ領域を有
し、操作手段２００は、共有メモリ１０６の指令データ
領域を定期的に読出し、指令データ用アプリケーション
プログラミングインタフェースとしての機能を有するよ
うに構成され、指令データ用アプリケーションソフトウ
エア開発時に、この指令データ用アプリケーションプロ
グラミングインタフェース機能を使用可能とする操作デ
ータ受信部２４２を有することを特徴とする。本発明に
従えば、共有メモリ１０６のロボット動作データ領域に
は、ロボット動作データがストアされ、また指令データ
領域には、指令データをストアし、操作手段２００は、
これらの各領域の内容を定期的に読出し、アプリケーシ
ョンプログラミングインタフェースとしての機能を達成
し、アプリケーションソフトウエア開発作業を容易にす
ることができる。

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の前提となるロボ
ット制御装置の全体の構成を簡略化して示すブロック図
である。複数軸（この実施の形態ではたとえば６軸）を
有するロボット本体６００の各軸は、サーボユニット５
００に、ライン６０１を介して接続される。サーボユニ
ット５００には、ティーチングペンダントと称すること
ができる教示入力手段５０１が接続されるとともに、操
作ボックス５０２が接続される。教示入力手段５０１の
操作によって、ロボット本体６００を動作させながら、
教示データの入力を行うことができる。操作ボックス５
０２によって、モータ電源のＯＮ／ＯＦＦなどの操作を
行うことができる。サーボユニット５００、教示入力手
段５０１および操作ボックス５０２は、ロボット本体６
００の近傍場所に配置される。サーボユニット５００
は、ライン５２０を介して事務所などに設けられた制御
手段１００に接続される。制御手段１００は、ライン４
００を介して操作手段２００に接続される。操作手段２
００には、入力手段であるキーボード２０７および液晶
または陰極線管などによって実現される表示手段２０４
が接続される。操作手段２００、キーボード２０７およ
び表示手段２０４は、たとえば市販のパーソナルコンピ
ュータ１１を用いて実現することができる。制御手段１
００は、このパーソナルコンピュータ１１のハウジング
１２内に内蔵して配置することができる。

【００３７】図２は、図１に示されるロボット制御装置
の全体の構成を示す斜視図である。ロボット本体６００
は、固定位置に設けられた基台６１１上に旋回体６１２
が設けられ、さらにアーム６１３，６１４，６１５など
が各軸まわりに角変位駆動可能に設けられ、これによっ
て手首６１６が希望する位置にもたらされて作業が行わ
れる。表示入力手段５０１は可撓線５０９を介してサー
ボユニット５００に接続され、これによってオペレータ
は、教示入力手段５０１を把持しながら、ロボット本体
６００の動作状況を直接に目で見て確認しつつ、教示入
力を行うことができる。

【００３８】本発明によれば、ロボット本体６００を制
御するリアルタイム処理を行う制御手段１００と、ロボ
ット本体を操作するマンマシンインタフェース部分であ
る操作手段２００とを分離し、汎用ＯＳ上で動作するア
プリケーションプログラムによってロボット本体６００
を動作させる構成を実現することができる。これによっ
てグラフィカルユーザインタフェースおよび通信機能を
使用し、エンドユーザに利用しやすく、そのために必要
なソフトウエアプログラムなどの構築を容易にすること
ができる。

【００３９】図３は、図１および図２に示される構成の
電気的構成を示すブロック図である。ロボット本体６０
０の各軸にはモータ６１７がそれぞれ設けられ、これに
よって駆動される各軸の位置は、エンコーダ６１８によ
って検出される。

【００４０】サーボユニット５００では、ライン５２０
を介する指令信号が、サーボ通信インタフェース５０３
を介して、マイクロコンピュータなどによって実現され
る処理回路５０４に入力される。処理回路５０４は、リ
ードオンリメモリ５０５に予めストアされているプログ
ラムによって動作制御される。入力された指令信号は、
ランダムアクセスメモリ５０６にストアされ、これによ
って電力制御ドライバ５０７は、電力出力パワーユニッ
ト５０８を駆動し、これによってモータ６１７が駆動さ
れて、指令信号が表す各軸の位置にそれらの軸がもたら
されるように、モータ６１７が駆動制御される。

【００４１】制御手段１００において、マイクロコンピ
ュータなどによって実現される第１処理回路１０１に
は、共有メモリ１０６が接続されるとともに、リードオ
ンリメモリ１０２、ランダムアクセスメモリ１０３が接
続されて第１処理回路１０１の演算処理動作が実行され
る。この第１処理回路１０１は、サーボ通信インタフェ
ース１０４によって、ライン５２０を介して、サーボユ
ニット５００のサーボ通信インタフェース５０３に接続
される。さらに第１処理回路１０１は、ＰＣＩバスイン
タフェース１０５を介して、ライン４００に接続され
る。第１処理回路１０１は、共有メモリ１０６にストア
されている指令データを読出して、サーボ通信インタフ
ェース１０４，５０３を介して、サーボユニット５００
に指令信号を導出する。さらにこのライン５２０を介す
るエンコーダ６１８によって検出された検出データは、
サーボユニット５００の処理回路５０４の働きによって
伝送され、第１処理回路１０１によって共有メモリ１０
６にストアされる。

【００４２】操作手段２００において、マイクロコンピ
ュータなどによって実現される第２処理回路２０１に
は、キーボード２０７および表示手段２０４が接続さ
れ、さらにリードオンリメモリ２０２およびランダムア
クセスメモリ２０３が接続される。さらにハードディス
ク２０６は、ハードディスクコントローラ２０５を介し
て第２処理回路２０１に接続される。こうして第２処理
回路２０１は、リードオンリメモリ２０２にストアされ
ているプログラムに従って、演算処理動作を実行するこ
とができる。第２処理回路２０１は、ＰＣＩバスインタ
フェース２０８を介してライン４００に接続され、これ
によってＰＣＩバスインタフェース１０５を介して前述
の第１処理回路１０１に接続される。こうして第１およ
び第２処理回路１０１，２０１は、共有メモリ１０６を
双方向から制御することができる。さらに第２処理回路
２０１には、ネットワーク通信インタフェース２０９が
接続される。

【００４３】図４は、図３に示される制御手段１００お
よび操作手段２００の動作に関連した構成を示すブロッ
ク図である。サーボユニット５００に接続されたライン
５２０は、制御手段１００においてロボット制御部１１
５に接続され、さらにロボット動作データである検出デ
ータは、前述のエンコーダ６１８に与えられる。操作デ
ータである指令データは、入出力部１１４から与えられ
る。これらの出力部１１３および入出力部１１４は、共
有メモリ１０６に接続される。さらに無制限外部コマン
ド入出力部１１０、制限外部コマンド入出力部１１１
は、共有メモリ１０６に接続され、コマンド制御部１１
２を介してロボット制御部１１５に接続される。

【００４４】操作手段２００において、ＰＣＩバスイン
タフェース部２０８には、無制限外部コマンド入出力部
２１０を介してロボットターミナルアプリケーションプ
ログラムがストアされたメモリ２１４に接続される。さ
らに制限外部コマンド入出力部２１１は、アプリケーシ
ョンプログラムＡ，Ｂ，Ｃがストアされたメモリ２１５
に接続される。無制限外部コマンド入出力部２１０は、
ロボット・ターミナルアプリケーションプログラム専用
の入出力部である。制限外部コマンド入出力部２１１
は、ユーザ任意のアプリケーションプログラム用であ
る。さらにロボット動作データ入力部２１２がＰＣＩバ
スインタフェース部２０８に接続され、これは、ロボッ
ト動作データ表示用アプリケーションプログラムおよび
その他のアプリケーションプログラムＤがストアされた
メモリ２１６に接続される。操作データ入出力部２１３
には、操作データ切替え用アプリケーションプログラム
およびその他のアプリケーションプログラムプログラム
Ｅをストアしたメモリ２１７が接続される。ネットワー
ク通信サーバ部２１８は、制限外部コマンド入出力部２
１１、ロボット動作データ入力部および操作データ入出
力部２１３に接続される。このネットワーク通信サーバ
部２１８は、ネットワーク通信インタフェース２０９に
接続される。

【００４５】図５は、本発明の実施の一形態の全体の構
成を簡略化して示すブロック図である。この実施の形態
は、前述の図１〜図４の構成に類似し、対応する部分に
は同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の形態で
は、ネットワーク通信インタフェース２０９は、ライン
５１０を介して、複数（この実施の形態では２）の各ネ
ットワーク操作手段３００に接続される。このネットワ
ーク操作手段３００は、言わば遠隔操作用計算機であっ
て、キーボード３０７と表示手段３０４とを備える。さ
らに複数（この実施の形態では２）のロボット本体６０
０Ａ，６００Ｂが備えられる。操作手段２００のキーボ
ード２０７を操作することによって、ロボット本体６０
０Ａ，６００Ｂを選択的に動作するために各軸を駆動制
御することができるとともに、表示手段２０４によって
そのロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作状態を斜視
図によって表示させることができ、さらにキーボード２
０７の操作によって、ロボット本体６００Ａ，６００Ｂ
の教示入力操作が可能である。この教示入力操作時にお
いて、表示手段２０４によってロボット本体６００Ａ，
６００Ｂの各動作状態を表示して、表示データの入力の
確認を行うことができる。ネットワーク操作手段３００
では、ロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を、キー
ボード３０７の入力操作によって行うことができるとと
もに、そのロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作状体
を表示手段３０４によって表示することができる。ネッ
トワーク操作手段３００では、ロボット本体６００Ａ，
６００Ｂの教示入力操作はできない。

【００４６】制御手段１００は、ロボット本体６００
Ａ，６００Ｂの動作制御が可能である。

【００４７】図６は図５に示される実施の形態の全体の
構成を示すブロック図であり、図７はその実施の形態の
動作を主として示す構成のブロック図である。制御手段
１００は、ロボット本体６００Ａ，６００Ｂの制御が可
能であり、外部コマンド入出力部１１０，１１１、ロボ
ット動作データ出力部１１３および操作データ入出力部
１１４は、これらの各ロボット本体６００Ａ，６００Ｂ
に対応し、共有メモリ１０６およびロボット制御部１１
５とデータの送受信を行う。共有メモリ１０６は、複数
のロボット本体６００Ａ，６００Ｂに対応したデータの
割付けが行われている。操作手段２００における外部コ
マンド入出力部２１０，２１１、ロボット動作データ入
力部２１２および操作データ入出力部２１３は、ロボッ
ト本体６００Ａ，６００Ｂに対応し、各アプリケーショ
ンプログラムがストアされたメモリ２１４〜２１７との
接続および共有メモリ１０６へのデータの入出力を行
う。

【００４８】この実施の形態によれば、複数のロボット
本体６００Ａ，６００Ｂの制御機能と、ネットワーク機
能を利用したシステムを実現することができ、ネットワ
ーク操作手段３００は、操作手段２００と同様の操作を
実行することができる。制御手段１００は、安価で高速
度に動作するための縮小命令セットを持ち、割込み処理
に対するオーバヘッドの少ない第１処理回路１０１を備
え、さらに前述のようにフラッシュメモリであるリード
オンリメモリ１０２、ランダムアクセスメモリ１０３な
どを備えるとともにさらにタイマが内蔵される。メモリ
１０２にストアされている基本ソフトウエアであるシス
テムプログラムおよびロボットプログラムに基づいて、
ロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を制御する。

【００４９】さらに操作手段２００では、市販のアプリ
ケーションソフト開発ツールを利用することによって、
キーボード２０７、表示手段２０４、メモリ２０２，２
０３などを用いて、第２処理回路２０１を動作させ、ユ
ーザ独自のアプリケーションプログラムソフトを開発
し、実行することができる。これによって各ロボット本
体６００Ａ，６００Ｂに、各種の機能を実現させること
が可能となる。

【００５０】ネットワーク操作手段３００は、ライン５
１０に接続されるネットワーク通信インタフェース３０
８を備え、これはネットワーク通信クライアント部３１
０に接続される。ネットワーク通信クライアント部３１
０は、アプリケーションプログラムＡ，Ｂ，Ｃがストア
されたメモリ３１１に接続されるとともに、ロボット動
作データ表示用アプリケーションプログラムおよびアプ
リケーションプログラムＤがストアされたメモリ３１２
に接続されるとともに、さらに操作データ切換用アプリ
ケーションプログラムおよびアプリケーションプログラ
ムＥがストアされたメモリ３１３に接続される。制御手
段１００において、ロボット制御部１１５との接続およ
び共有メモリ１０６へのデータの入出力機能が可能とな
っている。無制限外部コマンド入出力部１１０、制限外
部コマンド入出力部１１１およびロボット動作データ出
力部１１３、さらには操作データ入出力部１１４が、共
有メモリ１０６およびＰＣＩバスインタフェース１０５
を介して、ライン４００から、操作手段２００に接続さ
れる。

【００５１】操作手段２００では、各種アプリケーショ
ンプログラムとの接続およびＰＣＩバスインタフェース
２０８を用い、計算機上の共有メモリ１０６へのデータ
の入出力機能を持つ。無制限外部コマンド入出力部２１
０、制限外部コマンド入出力部２１１、ロボット動作デ
ータ入力部２１２および操作データ入出力部２１３が、
ＰＣＩバスインタフェース２０８を介して、計算機と接
続される。ネットワーク操作手段３００では、各種アプ
リケーションプログラムは、ネットワーク通信クライア
ント部３１０と接続され、ネットワーク通信インタフェ
ース部３０８を介して操作手段２００および他のネット
ワーク操作手段３００に接続される。操作手段２００
は、ネットワーク通信サーバ部２１８を、前述のように
備える。このことによって、ネットワーク上に接続され
た遠隔操作されるネットワーク操作手段３００で、操作
手段２００と同様の作業を行うことができる。

【００５２】ネットワーク通信サーバ部２１８は、ＴＣ
Ｐ／ＩＰ通信プロトコル技術を有するネットワーク通信
インタフェース部２０９に接続される。これによってネ
ットワーク通信サーバ部２１８は、ネットワーク上の複
数台のネットワーク操作手段３００との通信を確立する
ことができ、さらに計算機内部の外部コマンド入出力部
２１０，２１１、ロボット動作データ入力部２１２およ
び操作データ入出力部２１３と接続されて、ネットワー
ク操作手段３００で、操作手段２００と同様の作業をネ
ットワーク上で行うことができる。

【００５３】図８はロボット動作データ入出力部２１２
に関連する構成を簡略化して示すブロック図であり、図
９はアプリケーションプログラムＤに関連する共有メモ
リ１０６のストア内容を示す図である。ロボット動作デ
ータ入力部２１２は、図８に明らかに示されるように操
作手段２００および操作手段３００のうちの１つのみを
選択する排他制御部２３０と、データ受信部２３１とを
含み、共有メモリ１０６には、ロボット動作データが、
図９に示されるように予め割付けてある。データ受信部
２３１は、この共有メモリ１０６の領域を定期的に読出
す。このようなデータ受信部２３１の内部機能は、アプ
リケーションプログラミングインタフェースとして構成
されているので、アプリケーションソフトウエア開発
時、ソフトウエア開発者は、容易にこの機能を使用する
ことができる。検出データである動作データは、図９に
明らかに示されるように、ロボット本体６００Ａ，６０
０Ｂ毎の各軸のエンコーダ値、変換マトリクス、各軸指
令値、各軸偏差値、速度指令値、現在速度、各軸のモー
タ６１７に流れる負荷電流、ロボットプログラム情報な
どを含む。これらの動作データ、検出データは、前述の
エンコーダ６１８などの検出手段によって検出される。

【００５４】図１０は操作データ入出力部２１３に関連
する構成を簡略化して示すブロック図であり、図１１は
この操作データに関連する共有メモリ１０６のストア内
容の構成を示す図である。操作データ入出力部２１３
は、排他制御部２４０と操作データ送信部２４１と操作
データ受信部２４２とを含む。共有メモリ１０６には、
操作データである指令信号としてサーボユニット５００
に与えられる指令データが予め割付けてある。この指令
データは、図１１に示されるように、ティーチ／リピー
ト切替え、ホールド／ラン切替え、サイクルスタートス
イッチ、モータ電源ＯＮ／ＯＦＦ切替え、エラーリセッ
トスイッチおよび非常停止スイッチなどを含む。操作デ
ータ送信部２４１は、共有メモリ１０６の図１１に示さ
れる領域に切換えデータを書込み、操作データ受信部２
４２は、この領域を定期的に読出す。これらの内部機能
は、アプリケーションプログラミングインタフェースと
して構成されているので、アプリケーションソフトウエ
ア開発時、ソフトウエア開発者は、容易にこの機能を使
用することができる。

【００５５】図１２は、外部コマンド入出力部２１０，
２１１；１１０，１１１に関連する構成を示すブロック
図である。無制限および制限外部コマンド入出力部２１
０，２１１は、排他制御部２２０、コマンド送信部２２
１およびレスポンス受信部２２２を含む。無制限および
制限外部コマンド入出力部１１０，１１１は、コマンド
受信部１２０およびレスポンス送信部１２１を有する。
共有メモリ１０６には、コマンドフラグ領域、コマンド
領域およびレスポンスフラグ領域、レスポンス領域が設
けてある。コマンド領域にはコマンドがストアされ、そ
のコマンドに対応してコマンドフラグ領域にはフラグが
ストアされる。レスポンス領域には、レスポンスデータ
がストアされ、そのレスポンスデータに対応するフラグ
は、レスポンスフラグ領域にストアされる。

【００５６】図１３はこの共有メモリ１０６の構成を示
す図である。複数のコマンド毎のコマンドデータ部７０
１に個別的に対応してコマンドフラグ領域７０２が設け
られる。またレスポンス領域７０３の各レスポンスデー
タに対応して、上述のように個別的にレスポンスフラグ
領域７０４がストアされる。各フラグ領域７０２，７０
４には、２値論理値である「１」がまたは「０」が、図
１４〜図１７の動作に従ってストアされる。無制限外部
コマンド入出力部および制限外部コマンド入出力部１１
０，１１１は、ロボット動作プログラムの入出力、内部
データ、内部パラメータなどの入出力、ロボット本体６
００の起動／停止の制御、蓄積されたエラー情報および
操作履歴の出力などの各機能に対応するコマンドを、制
御手段２００へ送り、実行結果をレスポンスとして得
る。ロボット動作データ出力部１１３は、制御手段１０
０の内部で計算または入力されたロボット本体６００の
各軸のエンコーダ値、変換マトリクス、各軸指令値、各
軸偏差値、速度指令値、現在速度および各軸のモータの
電流値などのロボット動作データを含む検出データを、
前述の図９に関連して述べたようにして受取り、共有メ
モリ１０６へ送る。また前述の操作データ入出力部２１
３は、ロボット本体６００の操作に必要なティーチ／リ
ピート切替え、ホールド／ラン切替え、サイクルスター
トスイッチ、モータ電源ＯＮ／ＯＦＦ切替え、エラーリ
セットスイッチおよび非常停止スイッチなどのコマンド
を含むデータを受取って制御手段１００へ送り出す。

【００５７】図１４は外部コマンド入出力部のコマンド
送信部２２１の動作を説明するためのフローチャートで
あり、図１５は外部入出力部のレスポンス受信部２２２
の動作を説明するためのフローチャートであり、図１６
は外部入出力部のコマンド受信部１２０の動作を説明す
るためのフローチャートであり、図１７は外部入出力部
のレスポンス送信部１２１の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【００５８】図１４および図１６を参照して、共有メモ
リ１０６のフラグが論理「０」であるとき、コマンドの
データが書込まれ、それによってフラグが「１」とされ
る。これによってコマンドデータの読込みが行われ、こ
の読込みによってフラグが「０」となる。

【００５９】また図１５および図１７を参照して、レス
ポンスフラグが論理「１」であれば、レスポンスデータ
が読込まれ、これによって論理「０」にフラグが反転さ
れる。したがってレスポンスデータが書込まれ、そのた
めレスポンスフラグは論理「１」とされる。こうして動
作の衝突を回避し、共有メモリ１０６の書込みと読出し
とを確実に順次的に行うことができる。

【００６０】

【００６１】

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、制御手段の共有メモリ
を、その制御手段の第１処理回路とともに操作手段の第
２処理回路によって指令データの書込みを行うことがで
き、このことによって上述のようにユーザに使いやすい
各種機能をロボット本体によって実現することが容易に
可能になる。また本発明によれば、指令データを共有メ
モリに書込んで第１処理回路からサーボユニットに確実
に読出させることが可能である。本発明によれば、サー
ボユニットから第１処理回路を介する検出手段の検出デ
ータを共有メモリに書込み、第２処理回路によって確実
に読出させて表示手段に表示することが可能である。

【００６３】本発明によれば、ネットワーク操作手段に
備えられる第３処理回路の働きによって、共有メモリに
指令データを書込み、ロボット本体を動作させることが
できる。

【００６４】本発明によれば、ロボット本体の動作状態
を表す検出データを、共有メモリに第１処理回路によっ
て書込み、この検出データを、第２処理回路に接続され
た表示手段によって表示出力し、したがって制御手段の
入力手段を操作してロボット本体を動作させながら、そ
の動作状態を目視によってまたは音響によって確認する
ことができる。

【００６５】本発明によれば、ネットワーク操作手段に
備えられた表示手段によって、そのネットワーク入力手
段から入力した指令データによって動作したロボット本
体の状態を、ネットワーク表示手段で目視表示または音
響表示などして出力することができる。

【００６６】本発明によれば、複数のロボット本体毎の
サーボユニットを、第１処理回路に接続し、共有メモリ
にストアされた各ロボット本体毎の指令データに従って
そのロボット本体の各軸を動作させることができるとと
もに、各ロボット本体の検出データを共有メモリにスト
アして、操作手段またはネットワーク操作手段にそれぞ
れ備えられる表示手段によって目視または音響で表示出
力させることができる。

【００６７】本発明によれば、第２処理回路に接続され
ている入力手段によって、多種類の指令データの入力が
可能であり、ネットワーク操作手段に備えられているネ
ットワーク入力手段では、指令データの種類を限定し、
これによってロボット本体の動作の安全性を確保すると
ともに、構成の簡素化を図ることができる。

【００６８】本発明によれば、操作手段に備えられてい
る入力手段によって教示データの入力を行って共有メモ
リにストアすることができる。

【００６９】本発明によれば、操作手段によって入力し
た教示データを、ロボット本体の動作を斜視図で表示手
段に表示させて確認することができる。これによって教
示データの誤りを防ぐことができる。また本発明によれ
ば、操作手段２００は、操作手段用メモリ２０２，２０
３を含み、またはネットワーク操作手段３００は、ネッ
トワーク操作手段用メモリ３１１を含み、これによって
ユーザが希望するアプリケーションプログラムを、第２
または第３処理回路２０１，２０２に実行させることが
できる。これによって操作手段２００およびネットワー
ク操作手段３００によって、第２または第３処理回路２
０１，３０１、したがってロボット本体に、希望する動
作を行わせることができるようになる。また本発明によ
れば、複数のロボット本体６００Ａ，６００Ｂに個別的
に設けられるサーボユニット５００Ａ，５００Ｂの第１
サーボ通信インタフェース５０３は、第１ライン５２０
を介して制御手段１００の第２サーボ通信インタフェー
ス１０４に接続され、この制御手段１００の第１バスイ
ンタフェース１０５は、操作手段２００の第２バスイン
タフェース２０８に、第２ライン４００を介して接続さ
れ、操作手段２００の第１ネットワーク通信インタフェ
ース２０９は、複数の各ネットワーク操作手段３００の
第２ネットワーク通信インタフェース３０８に、第３ラ
イン５１０を介して接続される。したがって複数のロボ
ット本体６００Ａ，６００Ｂと、サーボユニット５００
Ａ，５００Ｂと、制御手段１００と、操作手段２００と
から成る構成において、さらに複数のネットワーク操作
手段３００を、第１および第２ネットワーク通信インタ
フェース２０９，３０８によって接続し、したがってネ
ットワーク操作手段３００の増設を容易に行うことが可
能である。また本発明によれば、操作手段２００の入力
手段２０７を入力操作することによって、教示データの
入力を行うことができ、これに対して複数のネットワー
ク操作手段３００にそれぞれ設けられるネットワーク入
力手段３０７の入力操作によっては、教示データの入力
を行うことはできない。しかも操作手段２００は、排他
選択部２３０を有し、この排他選択部２３０によって操
作手段２００およびネットワーク操作手段３００のうち
の１つのみを選択して動作させる。したがって複数のネ
ットワーク操作手段３００にそれぞれ備えられているネ
ットワーク入力手段３０７の誤った操作によって教示デ
ータが変更、消滅したりする恐れはなく、またロボット
本体の誤動作が発生する恐れがなく、安全性が高まる。
また本発明によれば、操作手段２００における教示デー
タによるロボット本体の動作は、表示手段２０４によっ
て、そのロボット本体の斜視図で表示される。これによ
って教示データの入力操作を容易に行うことができるよ
うになる。また本発明によれば、各ネットワーク操作手
段３００のネットワーク入力手段３０７の操作によるロ
ボット本体の検出データは、ネットワーク表示手段３０
４によって表示され、しかもネットワーク入力手段３０
７の操作者は、ロボット本体を実際に目で見てその動作
を確かめながらネットワーク入力手段３０７を操作する
ことによって、その検出データをネットワーク表示手段
３０４で確認することができ、ロボット本体の操作を確
実に行うことができるようになる。本発明によれば、共
有メモリ１０６のロボット動作データ領域および指令デ
ータ領域の内容を用いて操作手段２００では、アプリケ
ーションプログラミングインタフェースとしての機能を
達成して、アプリケーションソフトウエア開発の作業を
容易にすることができるようになる。

【００７０】

【００７１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提となるロボット制御装置の全体の
構成を簡略化して示すブロック図である。

【図２】図１に示されるロボット制御装置の全体の構成
を示す斜視図である。

【図３】図１および図２に示される構成の電気的構成を
示すブロック図である。

【図４】図３に示される制御手段１００および操作手段
２００の動作に関連した構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の一形態の全体の構成を簡略化し
て示すブロック図である。

【図６】図５に示される実施の形態の全体の構成を示す
ブロック図である。

【図７】図５に示される実施の形態の動作を主として示
す構成のブロック図である。

【図８】ロボット動作データ入出力部２１２に関連する
構成を簡略化して示すブロック図である。

【図９】アプリケーションプログラムＤに関連する共有
メモリ１０６のストア内容を示す図である。

【図１０】操作データ入出力部２１３に関連する構成を
簡略化して示すブロック図である。

【図１１】図１０に示す操作データに関連する共有メモ
リ１０６のストア内容の構成を示す図である。

【図１２】外部コマンド入出力部２１０，２１１；１１
０，１１１に関連する構成を示すブロック図である。

【図１３】共有メモリ１０６の構成を示す図である。

【図１４】外部コマンド入出力部のコマンド送信部２２
１の動作を説明するためのフローチャートである。

【図１５】外部入出力部のレスポンス受信部２２２の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１６】外部入出力部のレスポンス受信部１２０の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１７】外部入出力部のレスポンス送信部１２１の動
作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１１ パーソナルコンピュータ １００ 制御手段 １０１ 第１処理回路 １０２，２０２，５０５ リードオンリメモリ １０３，２０３，５０６ ランダムアクセスメモリ １０４ サーボ通信インタフェース １０５，２０８ ＰＣＩバスインタフェース １０６ 共有メモリ １１０，２１０ 無制限外部コマンド入出力部 １１１，２１１ 制限外部コマンド入出力部 １１２ コマンド制御部 １１３ ロボット動作データ出力部 １１４，２１３ 操作データ入出力部 １１５ ロボット制御部 １２０ コマンド受信部 １２１ レスポンス送信部 ２００ 操作手段 ２０１ 第２処理回路 ２０４，３０４ 表示手段 ２０５ ハードディスクコントローラ ２０７，３０７ キーボード ２０９，３０８ ネットワーク通信インタフェース ２１２ ロボット動作データ入力部 ２１４，２１５，２１７，３１１，３１２ メモリ ２１８ ネットワーク通信サーバ部 ２２０，２３０，２４０ 排他制御部 ２２１ コマンド送信部 ２２２ レスポンス受信部 ２３１ データ受信部 ２４１ 操作データ送信部 ２４２ 操作データ受信部 ３００ ネットワーク操作手段 ３１０ ネットワーク通信クライアント部 ４００ ライン ５００ サーボユニット ５０１ 教示入力手段 ５０２ 操作ボックス ５０３ サーボ通信インタフェース ５０４ 処理回路 ５０５ リードオンリメモリ ５０６ ランダムアクセスメモリ ５０７ 電力制御ドライバ ５０８ 電力出力パワーユニット ５０９ 可撓線 ５１０，５２０ ライン ６００ ロボット本体 ６１１ 基台 ６１２ 旋回体 ６１３，６１４，６１５ アーム ６１６ 手首 ６１７ モータ ６１８ エンコーダ ７０１ コマンドデータ部 ７０２ コマンドフラグ領域 ７０３ レスポンス領域 ７０４ レスポンスフラグ領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下村 信恭 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (56)参考文献 特開 平８−194515（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−28707（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−241631（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−134501（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−20910（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 13/00 G05B 19/414

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）複数のロボット本体６００Ａ，６
   ００Ｂであって、各ロボット本体は、 手首を駆動する複数軸と、 ロボット本体の動作状態を検出する検出手段６１８とを
   有するロボット本体と、 （ｂ）各ロボット本体毎に設けられる複数のサーボユニ
   ット５００Ａ，５００Ｂであって、各サーボユニット
   は、 （ｂ１）第１サーボ通信インタフェース５０３と、 （ｂ２）複数軸を駆動する手段５０７，５０８と、 （ｂ３）第１サーボ通信インタフェース５０３を介して
   与えられた指令データを表す指令信号が表す指令データ
   によって、駆動手段５０７，５０８を動作させ、検出手
   段６１８の検出データを、第１サーボ通信インタフェー
   ス５０３を介して送出するサーボユニット用処理回路５
   ０４とを有するサーボユニットと、 （ｃ）制御手段１００であって、 （ｃ１）複数の各サーボユニットの第１サーボ通信イン
   タフェース５０３と第１ライン５２０を介して接続され
   る第２サーボ通信インタフェース１０４と、 （ｃ２）第１バスインタフェース１０５と、 （ｃ３）指令データを出力する指令データ入出力部１１
   ４と、 （ｃ４）ロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を制御
   する基本ソフトウエアをストアする制御手段用メモリ１
   ０２と、 （ｃ５）指令データをストアする共有メモリ１０６であ
   って、 指令データ入出力部１１４および第１バスインタフェー
   ス１０５からの指令データおよび教示データをストア
   し、 第２サーボ通信インタフェース１０４からの検出手段６
   １８の検出データをストアし、 指令データに対応する指令データ用フラグ領域７０２
   と、 検出データに対応する検出データ用フラグ領域７０４と
   を有する共有メモリ１０６と、 （ｃ６）第１処理回路１０１であって、 制御手段用メモリ１０２にストアされる基本ソフトウエ
   アを実行してロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を
   制御し、 共有メモリにストアされている指令データを読出して第
   ２サーボ通信インタフェース１０４を介してサーボユニ
   ットに前記指令信号として導出し、 指令データ用フラグ領域が予め定める指令データ用他方
   論理値であるとき、その指令データ用フラグ領域に対応
   する指令データを読出し、その指令データ用フラグ領域
   を予め定める指令データ用一方論理値とし、 検出データ用フラグ領域が予め定める検出データ用一方
   論理値であるとき、検出データを共有メモリに書込むと
   ともに、その検出データ用フラグ領域を予め定める検出
   データ用他方論理値とする第１論理回路１０１とを有す
   る制御手段１００と、 （ｄ）操作手段２００であって、 （ｄ１）入力操作され、教示データの入力を行い、選択
   されたロボット本体の各軸を動作するための指令データ
   を導出する入力手段２０７と、 （ｄ２）第１バスインタフェース１０５に第２ライン４
   ００を介して接続される第２バスインタフェース２０８
   と、 （ｄ３）第１ネットワーク通信インタフェース２０９
   と、 （ｄ４）表示手段２０４と、 （ｄ５）第２処理回路２０１であって、 入力手段２０７からの指令データおよび教示データを、
   第２バスインタフェース２０８を介して第１バスインタ
   フェース１０５から共有メモリに書込み、 第１ネットワーク通信インタフェース２０９からの指令
   データを、第２バスインタフェース２０８を介して第１
   バスインタフェース１０５から共有メモリに、指令デー
   タ用フラグ領域７０２が予め定める前記指令データ用一
   方論理値であるとき、書込むとともに、その指令データ
   用フラグ領域を予め定める前記指令データ用他方論理値
   とし、 検出データ用フラグ領域７０４が前記検出データ用他方
   論理値であるとき、その検出データ用フラグ領域に対応
   する検出データを読出し、その検出データ用フラグ領域
   を前記検出データ用一方論理値とし、 教示データの入力操作時に、その教示データによってロ
   ボット本体を動作させ、 その入力された教示データによるロボット本体の動作を
   斜視図で表示手段２０４によって表示し、 共有メモリにストアされている検出データを、第１バス
   インタフェース１０５および第２バスインタフェース２
   ０８を介して読出して表示手段２０４に表示させる第２
   処理回路２０１とを有する操作手段２００と、 （ｅ）複数のネットワーク操作手段３００であって、各
   ネットワーク操作手段３００は、 （ｅ１）入力操作され、ロボット本体の各軸を動作させ
   る指令データを導出し、入力される指令データの種類
   は、操作手段２００の入力手段２０７によって入力され
   る指令データの種類と同一のものを含むネットワーク入
   力手段３０７と、 （ｅ２）第１ネットワーク通信インタフェース２０９に
   第３ライン５１０を介して接続される第２ネットワーク
   通信インタフェース３０８と、 （ｅ３）検出データを表示するネットワーク表示手段３
   ０４と、 （ｅ４）第３処理回路３０１であって、 ネットワーク入力手段３０７からの指令データを、第２
   ネットワーク通信インタフェース３０８および第３ライ
   ン５１０を介して第１ネットワーク通信インタフェース
   ２０９から第２処理回路２０１に与え、 共有メモリの第２処理回路２０１によって読出された検
   出データを、第１ネットワーク通信インタフェース２０
   ９および第２ネットワーク通信インタフェース３０８を
   介して受信し、ネットワーク表示手段３０４に表示させ
   るネットワーク操作手段３００とを含み、 （ｆ）操作手段２００は、操作手段２００およびネット
   ワーク操作手段３００のうちの１つのみを選択して動作
   させる排他制御部２３０を有することを特徴とするロボ
   ット制御装置。
2. 【請求項２】 操作手段２００は、 ユーザ独自のアプリケーションプログラムをストアする
   操作手段用メモリ２０２，２０３を含み、 第２処理回路２０１は、 操作手段用メモリ２０２，２０３にストアされている前
   記ユーザ独自のアプリケーションプログラムを実行する
   ことを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
3. 【請求項３】 ネットワーク操作手段３００は、 アプリケーションプログラムＡ，Ｂ，Ｃをストアするネ
   ットワーク操作手段用メモリ３１１を含み、 第３処理回路３０１は、 ネットワーク操作手段用メモリ３１１にストアされるア
   プリケーションプログラムＡ，Ｂ，Ｃを実行することを
   特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
4. 【請求項４】 （ａ）複数のロボット本体６００Ａ，６
   ００Ｂであって、各ロボット本体は、 手首を駆動する複数軸と、 ロボット本体の動作状態を検出する検出手段６１８とを
   有するロボット本体と、 （ｂ）各ロボット本体毎に設けられる複数のサーボユニ
   ット５００Ａ，５００Ｂであって、各サーボユニット
   は、 （ｂ１）第１サーボ通信インタフェース５０３と、 （ｂ２）複数軸を駆動する手段５０７，５０８と、 （ｂ３）第１サーボ通信インタフェース５０３を介して
   与えられた指令データを表す指令信号が表す指令データ
   によって、駆動手段５０７，５０８を動作させ、検出手
   段６１８の検出データを、第１サーボ通信インタフェー
   ス５０３を介して送出するサーボユニット用処理回路５
   ０４とを有するサーボユニットと、 （ｃ）制御手段１００であって、 （ｃ１）複数の各サーボユニットの第１サーボ通信イン
   タフェース５０３と第１ライン５２０を介して接続され
   る第２サーボ通信インタフェース１０４と、 （ｃ２）第１バスインタフェース１０５と、 （ｃ３）指令データを出力する指令データ入出力部１１
   ４と、 （ｃ４）ロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を制御
   する基本ソフトウエアをストアする制御手段用メモリ１
   ０２と、 （ｃ５）指令データをストアする共有メモリ１０６であ
   って、 指令データ入出力部１１４および第１バスインタフェー
   ス１０５からの指令データおよび教示データをストア
   し、 第２サーボ通信インタフェース１０４からの検出手段６
   １８の検出データをストアし、 指令データに対応する指令データ用フラグ領域７０２
   と、 検出データに対応する検出データ用フラグ領域７０４と
   を有する共有メモリ１０６と、 （ｃ６）第１処理回路１０１であって、 制御手段用メモリ１０２にストアされる基本ソフトウエ
   アを実行してロボット本体６００Ａ，６００Ｂの動作を
   制御し、 共有メモリにストアされている指令データを読出して第
   ２サーボ通信インタフェース１０４を介してサーボユニ
   ットに前記指令信号として導出し、 指令データ用フラグ領域が予め定める指令データ用他方
   論理値であるとき、その指令データ用フラグ領域に対応
   する指令データを読出し、その指令データ用フラグ領域
   を予め定める指令データ用一方論理値とし、 検出データ用フラグ領域が予め定める検出データ用一方
   論理値であるとき、検出データを共有メモリに書込むと
   ともに、その検出データ用フラグ領域を予め定める検出
   データ用他方論理値とする第１論理回路１０１とを有す
   る制御手段１００と、 （ｄ）操作手段２００であって、 （ｄ１）入力操作され、教示データの入力を行い、選択
   されたロボット本体の各軸を動作するための指令データ
   を導出する入力手段２０７と、 （ｄ２）第１バスインタフェース１０５に第２ライン４
   ００を介して接続される第２バスインタフェース２０８
   と、 （ｄ３）第１ネットワーク通信インタフェース２０９
   と、 （ｄ４）表示手段２０４と、 （ｄ５）ユーザ独自のアプリケーションプログラムをス
   トアする操作手段用メモリ２０２，２０３と、 （ｄ６）第２処理回路２０１であって、 入力手段２０７からの指令データおよび教示データを、
   第２バスインタフェース２０８を介して第１バスインタ
   フェース１０５から共有メモリに書込み、 第１ネットワーク通信インタフェース２０９からの指令
   データを、第２バスインタフェース２０８を介して第１
   バスインタフェース１０５から共有メモリに、指令デー
   タ用フラグ領域７０２が予め定める前記指令データ用一
   方論理値であるとき、書込むとともに、その指令データ
   用フラグ領域を予め定める前記指令データ用他方論理値
   とし、 検出データ用フラグ領域７０４が前記検出データ用他方
   論理値であるとき、その検出データ用フラグ領域に対応
   する検出データを読出し、その検出データ用フラグ領域
   を前記検出データ用一方論理値とし、 教示データの入力操作時に、その教示データによってロ
   ボット本体を動作させ、 その入力された教示データによるロボット本体の動作を
   斜視図で表示手段２０４によって表示し、 共有メモリにストアされている検出データを、第１バス
   インタフェース１０５および第２バスインタフェース２
   ０８を介して読出して表示手段２０４に表示させ、 操作手段用メモリ２０２，２０３にストアされている前
   記ユーザ独自のアプリケーションプログラムを実行する
   第２処理回路２０１とを有する操作手段２００と、 （ｅ）複数のネットワーク操作手段３００であって、各
   ネットワーク操作手段３００は、 （ｅ１）入力操作され、ロボット本体の各軸を動作させ
   る指令データを導出し、入力される指令データの種類
   は、操作手段２００の入力手段２０７によって入力され
   る指令データの種類と同一のものを含むネットワーク入
   力手段３０７と、 （ｅ２）第１ネットワーク通信インタフェース２０９に
   第３ライン５１０を介して接続される第２ネットワーク
   通信インタフェース３０８と、 （ｅ３）検出データを表示するネットワーク表示手段３
   ０４と、 （ｅ４）アプリケーションプログラムＡ，Ｂ，Ｃをスト
   アするネットワーク操作手段用メモリ３１１と、 （ｅ５）第３処理回路３０１であって、 ネットワーク入力手段３０７からの指令データを、第２
   ネットワーク通信インタフェース３０８および第３ライ
   ン５１０を介して第１ネットワーク通信インタフェース
   ２０９から第２処理回路２０１に与え、 共有メモリの第２処理回路２０１によって読出された検
   出データを、第１ネットワーク通信インタフェース２０
   ９および第２ネットワーク通信インタフェース３０８を
   介して受信し、ネットワーク表示手段３０４に表示さ
   せ、 ネットワーク操作手段用メモリ３１１にストアされるア
   プリケーションプログラムＡ，Ｂ，Ｃを実行する第３処
   理回路３０１とを有するネットワーク操作手段３００と
   を含み、 （ｆ）操作手段２００は、操作手段２００およびネット
   ワーク操作手段３００のうちの１つのみを選択して動作
   させる排他制御部２３０を有することを特徴とするロボ
   ット制御装置。
5. 【請求項５】 共有メモリ１０６は、 各ロボット本体毎の検出データである各軸のエンコーダ
   値、変換マトリクス、各軸指令値、各軸偏差値、速度指
   令値、現在速度、各軸のモータ６１７に流れる負荷電流
   を含むロボット動作データを割付けたロボット動作デー
   タ領域を有し、 操作手段２００は、 共有メモリ１０６のロボット動作データ領域を定期的に
   読出し、ロボット動作データ用アプリケーションプログ
   ラミングインタフェースとしての機能を有するように構
   成され、ロボット動作データ用アプリケーションソフト
   ウエア開発時に、このロボット動作データ用アプリケー
   ションプログラミングインタフェース機能を使用可能と
   するデータ受信部２３１を有することを特徴とする請求
   項１〜４のうちの１つに記載のロボット制御装置。
6. 【請求項６】 共有メモリ１０６は、サーボユニットに
   与えられるティーチ／リピート切替え、ホールド／ラン
   切替え、サイクルスタートスイッチ、モータ電源ＯＮ／
   ＯＦＦ切替え、エラーリセットスイッチ、および非常停
   止スイッチを含む指令データを割付けた指令データ領域
   を有し、 操作手段２００は、 共有メモリ１０６の指令データ領域を定期的に読出し、
   指令データ用アプリケーションプログラミングインタフ
   ェースとしての機能を有するように構成され、指令デー
   タ用アプリケーションソフトウエア開発時に、この指令
   データ用アプリケーションプログラミングインタフェー
   ス機能を使用可能とする操作データ受信部２４２を有す
   ることを特徴とする請求項１〜５のうちの１つに記載の
   ロボット制御装置。