JP3352880B2 - 複数台ロボットの干渉防止方法 - Google Patents
複数台ロボットの干渉防止方法Info
- Publication number
- JP3352880B2 JP3352880B2 JP12312796A JP12312796A JP3352880B2 JP 3352880 B2 JP3352880 B2 JP 3352880B2 JP 12312796 A JP12312796 A JP 12312796A JP 12312796 A JP12312796 A JP 12312796A JP 3352880 B2 JP3352880 B2 JP 3352880B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- robots
- work
- area
- interference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，産業用ロボットの
制御方法に係り，詳しくは作業領域を共有する複数台の
ロボットが互いに干渉するのを防止する複数台ロボット
の干渉防止方法に関するものである。
制御方法に係り，詳しくは作業領域を共有する複数台の
ロボットが互いに干渉するのを防止する複数台ロボット
の干渉防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】作業領域を共有する複数台のロボットの
相互干渉を防止する技術としては，例えば，特開平７─
４４２１４号公報に開示の技術が知られている。図３に
上記公知文献記載の技術の動作手順を示す。図３に示す
如く，上記公知文献記載の技術は，作業領域を共有する
複数台のロボットの相互干渉を回避するに際し，各ロボ
ットの動作の優先順位を設定し（Ｓ３１），所定時間内
に各ロボットが行う動作について，各ロボットに占有さ
れる占有領域を順次演算し（Ｓ３２），上記演算された
占有領域間での重なりの有無を判定し（Ｓ３３），重な
りがない場合は各ロボットを並行して動作させるが（Ｓ
３４），重なりがある場合には，上記優先順位の低い一
方のロボットを待機させると共に優先順位の高い他方の
ロボットを優先的に動作させ（Ｓ３５），上記優先順位
の高い他方のロボットが動作を終了した領域について上
記他方のロボットの占有性を順次解除し（Ｓ３６），解
除された領域について，上記一方のロボットの動作を開
始する（Ｓ３７）ように構成されている。ここで，上記
占有領域とは，例えば，上腕部，下腕部及び腰部を有す
るロボットの場合，図４に示すような領域を言い，現在
位置の上腕，下腕及び腰を包絡する例えば長方形の領域
並びに，目標位置における上腕，下腕及び腰を包絡する
例えば長方形の領域のそれぞれの辺を干渉回避のために
予め定義された危険領域まで余裕をせたせるために拡張
し，これらの長方形の対応する各点をそれぞれ直線で結
びんだ最も大きい立体的領域を指す。また，現在位置や
目標位置における上記領域を３次元的に設定する場合
は，上記長方形を直方体とする。もちろん，上記長方形
は任意の多角形又は，曲線で囲まれた領域でもよい。こ
のように占有領域は，ロボット自身が通過する領域を余
裕を持って多少拡大したものであって，事実上の干渉が
生じる干渉領域とは異なる概念である。上記公知文献に
記載の技術では，単に上記他方のロボットの作業が完了
するまで，上記一方のロボットを待機させておくのでは
なく，占有領域を作業の行われる順番に複数の領域に分
割しておき，上記１つ１つの領域について優先順位の高
いロボットの作業が終了する毎にその領域についての優
先順位の高いロボットの占有性を解除して，優先順位の
低いロボットの作業を許しているので，優先順位の高い
ロボットが作業領域を占有する時間が短縮される。この
ように上記公知文献に記載の技術では，１台のロボット
が作業領域を占有する時間を短縮することにより，複数
台のロボット全体の作業効率を向上させている。
相互干渉を防止する技術としては，例えば，特開平７─
４４２１４号公報に開示の技術が知られている。図３に
上記公知文献記載の技術の動作手順を示す。図３に示す
如く，上記公知文献記載の技術は，作業領域を共有する
複数台のロボットの相互干渉を回避するに際し，各ロボ
ットの動作の優先順位を設定し（Ｓ３１），所定時間内
に各ロボットが行う動作について，各ロボットに占有さ
れる占有領域を順次演算し（Ｓ３２），上記演算された
占有領域間での重なりの有無を判定し（Ｓ３３），重な
りがない場合は各ロボットを並行して動作させるが（Ｓ
３４），重なりがある場合には，上記優先順位の低い一
方のロボットを待機させると共に優先順位の高い他方の
ロボットを優先的に動作させ（Ｓ３５），上記優先順位
の高い他方のロボットが動作を終了した領域について上
記他方のロボットの占有性を順次解除し（Ｓ３６），解
除された領域について，上記一方のロボットの動作を開
始する（Ｓ３７）ように構成されている。ここで，上記
占有領域とは，例えば，上腕部，下腕部及び腰部を有す
るロボットの場合，図４に示すような領域を言い，現在
位置の上腕，下腕及び腰を包絡する例えば長方形の領域
並びに，目標位置における上腕，下腕及び腰を包絡する
例えば長方形の領域のそれぞれの辺を干渉回避のために
予め定義された危険領域まで余裕をせたせるために拡張
し，これらの長方形の対応する各点をそれぞれ直線で結
びんだ最も大きい立体的領域を指す。また，現在位置や
目標位置における上記領域を３次元的に設定する場合
は，上記長方形を直方体とする。もちろん，上記長方形
は任意の多角形又は，曲線で囲まれた領域でもよい。こ
のように占有領域は，ロボット自身が通過する領域を余
裕を持って多少拡大したものであって，事実上の干渉が
生じる干渉領域とは異なる概念である。上記公知文献に
記載の技術では，単に上記他方のロボットの作業が完了
するまで，上記一方のロボットを待機させておくのでは
なく，占有領域を作業の行われる順番に複数の領域に分
割しておき，上記１つ１つの領域について優先順位の高
いロボットの作業が終了する毎にその領域についての優
先順位の高いロボットの占有性を解除して，優先順位の
低いロボットの作業を許しているので，優先順位の高い
ロボットが作業領域を占有する時間が短縮される。この
ように上記公知文献に記載の技術では，１台のロボット
が作業領域を占有する時間を短縮することにより，複数
台のロボット全体の作業効率を向上させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし，上記したよう
な従来の技術では，各ロボットの作業方向が考慮されて
おらず，例えば，占有領域の干渉時に，作業方向が向い
合うような状況が発生すると，上記ロボットが互いに動
作できないデッドロックと呼ばれる状態が発生する恐れ
があった。図５は，２台の溶接ロボットのデッドロック
状態を説明する図である。図５（ａ）において，ロボッ
ト１，ロボット２は溶接開始位置へたどり着く経路に沿
った自らの移動領域をそれぞれ占有領域Ａ1M及びＡ2Mと
して設定する。一方，ロボット１及びロボット２のそれ
ぞれが作業を担当する溶接線は溶接線Ｍ1及び溶接線Ｍ
2 である。ロボット１の方が，ロボット２よりも早く溶
接開始位置に移動したとすると，その時点でロボット１
は，溶接線Ｍ1 に沿った作業領域を占有領域Ａ1Aとして
設定する（図５（ｂ））。しかし，この状態では，ロボ
ット１の占有領域Ａ1Aは，ロボット２の占有領域Ａ
2M（移動領域）と重なるため，ロボット１は，待機状態
となる。そして，ロボット２が溶接開始位置に到着する
と，ロボット１と同じく，溶接作業を開始するために溶
接線Ｍ2 に沿った作業領域を占有領域Ａ2Aとして設定す
る。この時点で図５（ｃ）に示すように，ロボット１の
占有領域Ａ1Aとロボット２の占有領域Ａ2Aは重なり，結
局，ロボット１とロボット２は，互いに動作することが
できなくなってしまう。このようなデッドロック状態に
陥ってしまうと，溶接ロボットは自力で状況を変化させ
ることができなくなり，作業効率が著しく低下する。上
記したような問題を解決するために２台のロボットが，
問題となる作業領域に入るタイミングを規制する方法が
考えられる。即ち，一方のロボットが上記作業領域に入
ったら他方のロボットは，入ることができないようにイ
ンターロックを取るのである。しかし，この方法でも，
デッドロック状態を回避するために一方のロボットの作
業が完了するまで，他方のロボットは待機しなければな
らないので，作業効率の低下をもたらす。本発明は，上
記したような従来の技術における課題を解決するため
に，複数台ロボットの干渉防止方法を改良し，作業領域
の干渉時に各ロボットの作業方向が相互に向き合い，各
ロボットが自力で動作できなくなるようなデッドロック
状態が発生するのを効率的に回避することができる複数
台ロボットの干渉防止方法を提供することを目的とする
ものである。
な従来の技術では，各ロボットの作業方向が考慮されて
おらず，例えば，占有領域の干渉時に，作業方向が向い
合うような状況が発生すると，上記ロボットが互いに動
作できないデッドロックと呼ばれる状態が発生する恐れ
があった。図５は，２台の溶接ロボットのデッドロック
状態を説明する図である。図５（ａ）において，ロボッ
ト１，ロボット２は溶接開始位置へたどり着く経路に沿
った自らの移動領域をそれぞれ占有領域Ａ1M及びＡ2Mと
して設定する。一方，ロボット１及びロボット２のそれ
ぞれが作業を担当する溶接線は溶接線Ｍ1及び溶接線Ｍ
2 である。ロボット１の方が，ロボット２よりも早く溶
接開始位置に移動したとすると，その時点でロボット１
は，溶接線Ｍ1 に沿った作業領域を占有領域Ａ1Aとして
設定する（図５（ｂ））。しかし，この状態では，ロボ
ット１の占有領域Ａ1Aは，ロボット２の占有領域Ａ
2M（移動領域）と重なるため，ロボット１は，待機状態
となる。そして，ロボット２が溶接開始位置に到着する
と，ロボット１と同じく，溶接作業を開始するために溶
接線Ｍ2 に沿った作業領域を占有領域Ａ2Aとして設定す
る。この時点で図５（ｃ）に示すように，ロボット１の
占有領域Ａ1Aとロボット２の占有領域Ａ2Aは重なり，結
局，ロボット１とロボット２は，互いに動作することが
できなくなってしまう。このようなデッドロック状態に
陥ってしまうと，溶接ロボットは自力で状況を変化させ
ることができなくなり，作業効率が著しく低下する。上
記したような問題を解決するために２台のロボットが，
問題となる作業領域に入るタイミングを規制する方法が
考えられる。即ち，一方のロボットが上記作業領域に入
ったら他方のロボットは，入ることができないようにイ
ンターロックを取るのである。しかし，この方法でも，
デッドロック状態を回避するために一方のロボットの作
業が完了するまで，他方のロボットは待機しなければな
らないので，作業効率の低下をもたらす。本発明は，上
記したような従来の技術における課題を解決するため
に，複数台ロボットの干渉防止方法を改良し，作業領域
の干渉時に各ロボットの作業方向が相互に向き合い，各
ロボットが自力で動作できなくなるようなデッドロック
状態が発生するのを効率的に回避することができる複数
台ロボットの干渉防止方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，移動空間を共有し，複数の動作で構成され
る所定の作業を実行する複数台のロボットを干渉しない
ように制御する複数台ロボットの干渉防止方法におい
て， 上記複数台のロボットのうち各ロボットが動作す
る範囲を占有領域として設定する占有領域設定工程と，
上記各ロボットと他のロボットとの上記占有領域の重な
り部の有無を判定し，重なり部があると判定された場合
に，上記各ロボットの上記重なり部における作業方向を
所定の方向に決定する方向決定工程とを具備してなるこ
とを特徴とする複数台ロボットの干渉防止方法として構
成されている。このため，本発明では，２台のロボット
の作業領域が互いに干渉し，かつ，各ロボットの作業方
向が互いに向き合い，各ロボットが自力で動作できなく
なるようなデッドロック状態が発生するのを防止して，
作業領域を共有する複数台のロボットの制御を円滑に行
うことができる。例えば，上記各ロボットの動作開始前
に一括して上記方向決定工程を行なえば，作業中のロボ
ット制御のための計算量を減少させることができる。ま
た，あるロボットが溶接等の作業動作中で近い将来の動
作が移動動作である場合に，上記移動動作前又はそれ以
前に，その都度作業方向の設定を行なうようにすれば，
作業状況に応じて，上記各ロボットの制御を個別に行な
うことができる。上記所定の方向の設定を作業状況等に
合わせて，例えば予め計画されていた上記各ロボットの
作業方向の数がより多い方向に行なえば，移動経路の変
更をできるだけ少なくすることができる。また，予め上
記各ロボットに対し設定された優先順位が高い方のロボ
ットの作業方向に従うように上記所定の方向の設定を行
えば，例えば緊急作業や重要な作業の優先性が確保され
る。
に本発明は，移動空間を共有し，複数の動作で構成され
る所定の作業を実行する複数台のロボットを干渉しない
ように制御する複数台ロボットの干渉防止方法におい
て， 上記複数台のロボットのうち各ロボットが動作す
る範囲を占有領域として設定する占有領域設定工程と，
上記各ロボットと他のロボットとの上記占有領域の重な
り部の有無を判定し，重なり部があると判定された場合
に，上記各ロボットの上記重なり部における作業方向を
所定の方向に決定する方向決定工程とを具備してなるこ
とを特徴とする複数台ロボットの干渉防止方法として構
成されている。このため，本発明では，２台のロボット
の作業領域が互いに干渉し，かつ，各ロボットの作業方
向が互いに向き合い，各ロボットが自力で動作できなく
なるようなデッドロック状態が発生するのを防止して，
作業領域を共有する複数台のロボットの制御を円滑に行
うことができる。例えば，上記各ロボットの動作開始前
に一括して上記方向決定工程を行なえば，作業中のロボ
ット制御のための計算量を減少させることができる。ま
た，あるロボットが溶接等の作業動作中で近い将来の動
作が移動動作である場合に，上記移動動作前又はそれ以
前に，その都度作業方向の設定を行なうようにすれば，
作業状況に応じて，上記各ロボットの制御を個別に行な
うことができる。上記所定の方向の設定を作業状況等に
合わせて，例えば予め計画されていた上記各ロボットの
作業方向の数がより多い方向に行なえば，移動経路の変
更をできるだけ少なくすることができる。また，予め上
記各ロボットに対し設定された優先順位が高い方のロボ
ットの作業方向に従うように上記所定の方向の設定を行
えば，例えば緊急作業や重要な作業の優先性が確保され
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化したものであ
って，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここに，図１は，本発明の実施の形態における複数
台ロボットの干渉防止方法の工程を示す図，図２は，上
記複数台ロボットの干渉防止方法によるロボット制御の
説明図である。ここで説明する本発明の実施の形態で
は，ロボットが動作を開始する前に，予めロボットの作
業プログラムをデッドロックが生じないように修正した
後に，ロボットの作業を開始する。このようにロボット
の作業に先立ってデッドロックが生じないような作業プ
ログラムになっているので，ロボットは休みなく作業す
ることができ，作業効率が向上する。即ち，この実施形
態では，処理は大別して，事前に作業プログラムを修正
する処理と，修正されたプログラムを用いて作業を実行
する処理に分けられる。図１（ａ）は，ロボットが動作
を開始する前に，予めロボットの作業プログラムをデッ
ドロックが生じないように修正する処理の手順を示す。
図１（ａ）に示すように，動作開始前に各溶接ロボット
には，所定の作業線における作業内容の教示が行われる
（Ｓ０）。溶接ロボットの作業は，例えば，溶接位置へ
の移動（移動動作），アプローチ，センシング，溶接，
リトラクト，及び関連動作という複数の動作に分割さ
れ，このうち溶接動作は，アプローチ，センシング，溶
接，リトラクトである。また，関連動作とは，溶接ノズ
ルの洗浄やワイヤの切断などを指し，上記溶接線で行な
う必要のない作業をいう。従って，作業線は，上記のよ
うなロボットが行う全ての作業を実行するための動作軌
跡のことである。次に各ロボットに教示された上記作業
内容（作業プログラム）にしたがって，各ロボットの作
業に要する占有領域が設定される（Ｓ１）。占有領域の
設定は従来の技術と同様に行われるので，その説明は省
略する。次に，複数台の溶接ロボットの干渉を回避する
とともに，デッドロック状態に陥るのを防止するための
方向決定工程（Ｓ２）が行われる。方向決定工程Ｓ２
は，本実施の形態では，前記したように溶接ロボットの
動作前に行われ，更に３段階の手順に分割される。即
ち，まず全ての上記作業線について，各ロボットが必要
とする占有領域に重なり（干渉）が生じるか否かの判定
が行われる（Ｓ２１）。Ｓ２１における判定は，例え
ば，各溶接ロボットの担当する上記作業線の相互位置関
係や上記溶接動作時の占有領域の大きさ等に基づいて行
われる。次に干渉が生じる可能性のある作業線につい
て，教示されている溶接ロボットの作業方向が揃ってい
るか異なるか，即ちデッドロックが生じる可能性がある
か否かの判定が行われ（Ｓ２２），作業方向が異なって
いればデッドロックが発生すると判断し，例えば，当初
計画していた溶接ロボットの作業方向の数がより多い方
向を選択して，作業方向を揃える（Ｓ２３）。このと
き，作業方向を変更した溶接ロボットの溶接開始地点，
終了地点の指定も変更される。その結果，新たな干渉が
生じる場合が発生する可能性があるので，修正されたプ
ログラムについても，Ｓ２の方向決定工程を実施する。
尚，デッドロックの生じる可能性がない場合は，当然な
がら方向揃えは行われない。上記図１（ａ）に従った事
前のデッドロック防止処理が終了すると，図１（ｂ）に
従ってロボット動作が行われる。ここでは或るロボット
が動作中に自他ロボットの占有領域に重なりが生じた場
合の処理について説明する。この場合，前記図１（ａ）
の処理によって既に，デッドロックが生じないようにプ
ログラムが修正されていると共に，従来の干渉回避動作
と同様，占有領域を作業の行われる順番に予め複数の領
域に細分しておき，上記１つ１つの細分された領域につ
いて先に作業しているロボットの作業が終了する毎にそ
の領域についての先行するロボットの占有性を解除し
て，後追いするロボットの作業を許し，ロボットの待ち
時間の短縮を可能とする手法が採用されているので，ロ
ボットの動作としては，図４と略同様の処理がなされ
る。まずＳ３において各ロボットが動作され，或るロボ
ットがこれから動作しようとする占有領域について，他
のロボットの占有領域との重なりが有ると判定された場
合（Ｓ４）には，上記重なりの生じている動作領域に先
に到着したロボットを先に動作させると共に，後に到着
したロボットを待機させる（Ｓ５）。ここで，先に到着
したロボットの作業が進んで行くと，作業が完了した細
分領域についての占有性を順次解除する（Ｓ６）。先着
ロボットの占有領域の占有性が解除された部分について
は，後着ロボットが動作しても干渉が生じないので，そ
の部分について，後着ロボットの動作が開始される（Ｓ
７）。また上記Ｓ４において，占有領域の重なりが無い
と判断された場合には，いずれのロボットも並行動作が
可能である（Ｓ８）。図２を用いて，さらに具体的に説
明する。ここで，図２においてロボット１及びロボット
２のそれぞれが作業を担当する溶接線は溶接線Ｍ1 及び
溶接線Ｍ2 である。図２（ａ）では，溶接ロボットであ
るロボット１及びロボット２は，溶接開始位置へたどり
着く経路に沿った自らの移動領域をそれぞれ占有領域Ａ
1M及びＡ2Mとして設定する。この時，ロボット１及びロ
ボット２の作業方向は矢印Ｒ向きに既に揃えられ，ロボ
ット２の溶接開始地点も変更された状態である。ロボッ
ト１がロボット２よりも早く移動を完了した場合，ロボ
ット１は，作業開始地点において，溶接線Ｍ1 に沿った
占有領域Ａ1Aを設定し，占有領域Ａ1Aに重なりがないの
で，そのまま溶接作業を実行する（図２（ｂ））。この
時点で，ロボット２が作業開始地点にたどり着いても，
ロボット１は移動し，ロボット１の占有領域Ａ1Aとロボ
ット２の専有領域Ａ2M間で重なりが解消された細分領域
については，ロボット２は移動を開始することができる
（図２（ｃ））。このように図２においては，ロボット
１及びロボット２の作業方向が統一されているため，ロ
ボット１の占有領域Ａ1Aとロボット２の占有領域Ａ2Mの
重なりが解消された部分について順次ロボット２は，移
動を行なうことができ，ロボット２の待機時間が短縮さ
れるため，デッドロックによるロボットの待ち時間を無
くすことができ，ロボット作業の効率が向上する。
の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化したものであ
って，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここに，図１は，本発明の実施の形態における複数
台ロボットの干渉防止方法の工程を示す図，図２は，上
記複数台ロボットの干渉防止方法によるロボット制御の
説明図である。ここで説明する本発明の実施の形態で
は，ロボットが動作を開始する前に，予めロボットの作
業プログラムをデッドロックが生じないように修正した
後に，ロボットの作業を開始する。このようにロボット
の作業に先立ってデッドロックが生じないような作業プ
ログラムになっているので，ロボットは休みなく作業す
ることができ，作業効率が向上する。即ち，この実施形
態では，処理は大別して，事前に作業プログラムを修正
する処理と，修正されたプログラムを用いて作業を実行
する処理に分けられる。図１（ａ）は，ロボットが動作
を開始する前に，予めロボットの作業プログラムをデッ
ドロックが生じないように修正する処理の手順を示す。
図１（ａ）に示すように，動作開始前に各溶接ロボット
には，所定の作業線における作業内容の教示が行われる
（Ｓ０）。溶接ロボットの作業は，例えば，溶接位置へ
の移動（移動動作），アプローチ，センシング，溶接，
リトラクト，及び関連動作という複数の動作に分割さ
れ，このうち溶接動作は，アプローチ，センシング，溶
接，リトラクトである。また，関連動作とは，溶接ノズ
ルの洗浄やワイヤの切断などを指し，上記溶接線で行な
う必要のない作業をいう。従って，作業線は，上記のよ
うなロボットが行う全ての作業を実行するための動作軌
跡のことである。次に各ロボットに教示された上記作業
内容（作業プログラム）にしたがって，各ロボットの作
業に要する占有領域が設定される（Ｓ１）。占有領域の
設定は従来の技術と同様に行われるので，その説明は省
略する。次に，複数台の溶接ロボットの干渉を回避する
とともに，デッドロック状態に陥るのを防止するための
方向決定工程（Ｓ２）が行われる。方向決定工程Ｓ２
は，本実施の形態では，前記したように溶接ロボットの
動作前に行われ，更に３段階の手順に分割される。即
ち，まず全ての上記作業線について，各ロボットが必要
とする占有領域に重なり（干渉）が生じるか否かの判定
が行われる（Ｓ２１）。Ｓ２１における判定は，例え
ば，各溶接ロボットの担当する上記作業線の相互位置関
係や上記溶接動作時の占有領域の大きさ等に基づいて行
われる。次に干渉が生じる可能性のある作業線につい
て，教示されている溶接ロボットの作業方向が揃ってい
るか異なるか，即ちデッドロックが生じる可能性がある
か否かの判定が行われ（Ｓ２２），作業方向が異なって
いればデッドロックが発生すると判断し，例えば，当初
計画していた溶接ロボットの作業方向の数がより多い方
向を選択して，作業方向を揃える（Ｓ２３）。このと
き，作業方向を変更した溶接ロボットの溶接開始地点，
終了地点の指定も変更される。その結果，新たな干渉が
生じる場合が発生する可能性があるので，修正されたプ
ログラムについても，Ｓ２の方向決定工程を実施する。
尚，デッドロックの生じる可能性がない場合は，当然な
がら方向揃えは行われない。上記図１（ａ）に従った事
前のデッドロック防止処理が終了すると，図１（ｂ）に
従ってロボット動作が行われる。ここでは或るロボット
が動作中に自他ロボットの占有領域に重なりが生じた場
合の処理について説明する。この場合，前記図１（ａ）
の処理によって既に，デッドロックが生じないようにプ
ログラムが修正されていると共に，従来の干渉回避動作
と同様，占有領域を作業の行われる順番に予め複数の領
域に細分しておき，上記１つ１つの細分された領域につ
いて先に作業しているロボットの作業が終了する毎にそ
の領域についての先行するロボットの占有性を解除し
て，後追いするロボットの作業を許し，ロボットの待ち
時間の短縮を可能とする手法が採用されているので，ロ
ボットの動作としては，図４と略同様の処理がなされ
る。まずＳ３において各ロボットが動作され，或るロボ
ットがこれから動作しようとする占有領域について，他
のロボットの占有領域との重なりが有ると判定された場
合（Ｓ４）には，上記重なりの生じている動作領域に先
に到着したロボットを先に動作させると共に，後に到着
したロボットを待機させる（Ｓ５）。ここで，先に到着
したロボットの作業が進んで行くと，作業が完了した細
分領域についての占有性を順次解除する（Ｓ６）。先着
ロボットの占有領域の占有性が解除された部分について
は，後着ロボットが動作しても干渉が生じないので，そ
の部分について，後着ロボットの動作が開始される（Ｓ
７）。また上記Ｓ４において，占有領域の重なりが無い
と判断された場合には，いずれのロボットも並行動作が
可能である（Ｓ８）。図２を用いて，さらに具体的に説
明する。ここで，図２においてロボット１及びロボット
２のそれぞれが作業を担当する溶接線は溶接線Ｍ1 及び
溶接線Ｍ2 である。図２（ａ）では，溶接ロボットであ
るロボット１及びロボット２は，溶接開始位置へたどり
着く経路に沿った自らの移動領域をそれぞれ占有領域Ａ
1M及びＡ2Mとして設定する。この時，ロボット１及びロ
ボット２の作業方向は矢印Ｒ向きに既に揃えられ，ロボ
ット２の溶接開始地点も変更された状態である。ロボッ
ト１がロボット２よりも早く移動を完了した場合，ロボ
ット１は，作業開始地点において，溶接線Ｍ1 に沿った
占有領域Ａ1Aを設定し，占有領域Ａ1Aに重なりがないの
で，そのまま溶接作業を実行する（図２（ｂ））。この
時点で，ロボット２が作業開始地点にたどり着いても，
ロボット１は移動し，ロボット１の占有領域Ａ1Aとロボ
ット２の専有領域Ａ2M間で重なりが解消された細分領域
については，ロボット２は移動を開始することができる
（図２（ｃ））。このように図２においては，ロボット
１及びロボット２の作業方向が統一されているため，ロ
ボット１の占有領域Ａ1Aとロボット２の占有領域Ａ2Mの
重なりが解消された部分について順次ロボット２は，移
動を行なうことができ，ロボット２の待機時間が短縮さ
れるため，デッドロックによるロボットの待ち時間を無
くすことができ，ロボット作業の効率が向上する。
【０００６】
【実施例】上記の実施の形態に係る複数台ロボットの干
渉防止方法では，各ロボットの作業方向を一括して動作
開始前に設定したが，各ロボットが動作中で各ロボット
の近い将来の動作が作業開始地点への移動動作である場
合，その時点で作業方向が所定の作業方向と揃っている
か否かを判定し，揃っていなければ，各ロボットの移動
動作開始前に上記所定の作業方向に揃えるようにしても
よい。このような複数台ロボットの干渉防止方法も本発
明における複数台ロボットの干渉防止方法の一例であ
る。また，所定の方向の設定は，上記複数台ロボットの
干渉防止方法では，移動経路の変更をできるだけ少なく
するために，当初計画されていた各ロボットの作業方向
の数がより多い方向となるように行なったが，予め各ロ
ボットに対し設定された優先順位が高い方のロボットの
作業方向に従うようにしてもよい。この場合，作業毎の
優先性が確保され，合理的な作業が達成される。このよ
うな複数台ロボットの干渉防止方法も本発明における複
数台ロボットの干渉防止方法の一例である。
渉防止方法では，各ロボットの作業方向を一括して動作
開始前に設定したが，各ロボットが動作中で各ロボット
の近い将来の動作が作業開始地点への移動動作である場
合，その時点で作業方向が所定の作業方向と揃っている
か否かを判定し，揃っていなければ，各ロボットの移動
動作開始前に上記所定の作業方向に揃えるようにしても
よい。このような複数台ロボットの干渉防止方法も本発
明における複数台ロボットの干渉防止方法の一例であ
る。また，所定の方向の設定は，上記複数台ロボットの
干渉防止方法では，移動経路の変更をできるだけ少なく
するために，当初計画されていた各ロボットの作業方向
の数がより多い方向となるように行なったが，予め各ロ
ボットに対し設定された優先順位が高い方のロボットの
作業方向に従うようにしてもよい。この場合，作業毎の
優先性が確保され，合理的な作業が達成される。このよ
うな複数台ロボットの干渉防止方法も本発明における複
数台ロボットの干渉防止方法の一例である。
【０００７】
【発明の効果】本発明は，上記したように構成されてい
るため，互いに作業方向の向かい合った２台のロボット
が動けないようなデッドロック状態が発生するのを防止
することができ，各ロボットの待機時間を減少させるこ
とができる。このため，作業領域を共有する複数台のロ
ボットの制御を効率的かつ円滑に行なうことができる。
この場合，各ロボットの作業方向の設定を動作開始前に
一括して行なうようにすれば，作業中の制御のための計
算量を減少させることができると共に，動作中にロボッ
トが立ち往生してしまうような不都合が回避される。作
業方向の選択については，たとえば，各ロボットの作業
方向の設定を予め各ロボットに対し設定された優先順位
が高い方のロボットの作業方向に従うように行なうこと
ができる。この場合，作業の重要度，緊急度等に基づい
て定めた優先性が確保される。また，上記作業方向の設
定を予め計画されていたロボットの作業方向の数のより
多い方向に従うようにした場合には，移動経路の変更数
をできるだけ少なくでき，計算量を減少させることがで
きる。
るため，互いに作業方向の向かい合った２台のロボット
が動けないようなデッドロック状態が発生するのを防止
することができ，各ロボットの待機時間を減少させるこ
とができる。このため，作業領域を共有する複数台のロ
ボットの制御を効率的かつ円滑に行なうことができる。
この場合，各ロボットの作業方向の設定を動作開始前に
一括して行なうようにすれば，作業中の制御のための計
算量を減少させることができると共に，動作中にロボッ
トが立ち往生してしまうような不都合が回避される。作
業方向の選択については，たとえば，各ロボットの作業
方向の設定を予め各ロボットに対し設定された優先順位
が高い方のロボットの作業方向に従うように行なうこと
ができる。この場合，作業の重要度，緊急度等に基づい
て定めた優先性が確保される。また，上記作業方向の設
定を予め計画されていたロボットの作業方向の数のより
多い方向に従うようにした場合には，移動経路の変更数
をできるだけ少なくでき，計算量を減少させることがで
きる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る複数台ロボットの
制御方法の工程を示す図。
制御方法の工程を示す図。
【図２】本発明の一実施の形態に係る複数台ロボットの
制御方法によるロボット制御の説明図。
制御方法によるロボット制御の説明図。
【図３】従来の複数台ロボットの制御方法によるロボッ
ト制御の説明図。
ト制御の説明図。
【図４】占有領域の説明図。
【図５】従来の技術におけるデッドロック状態の説明の
ための図。
ための図。
Ｓ１・・・占有領域設定工程 Ｓ２・・・方向決定工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 督 愛知県豊橋市三弥町字中原１番地２ 株 式会社神戸製鋼所 豊橋ＦＡ・ロボット センター内 (56)参考文献 特開 平７−44214（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−141978（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/18 - 19/46 B25J 3/00 - 3/04 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06
Claims (5)
- 【請求項１】 移動空間を共有し，複数の動作で構成さ
れる所定の作業を実行する複数台のロボットを干渉しな
いように制御する複数台ロボットの干渉防止方法におい
て， 上記複数台のロボットのうち各ロボットが動作する範囲
を占有領域として設定する占有領域設定工程と，上記各
ロボットと他のロボットとの上記占有領域の重なり部の
有無を判定し，重なり部があると判定された場合に，上
記各ロボットの上記重なり部における作業方向を所定の
方向に決定する方向決定工程とを具備してなることを特
徴とする複数台ロボットの干渉防止方法。 - 【請求項２】 上記各ロボットの動作開始前に一括して
上記方向決定工程を行なう請求項１記載の複数台ロボッ
トの干渉防止方法。 - 【請求項３】 上記各ロボットが種々の動作を行う前
に，その都度上記作業方向を予め定められた上記所定の
方向に設定する請求項１記載の複数台ロボットの干渉防
止方法。 - 【請求項４】 上記所定の方向が，予め計画されていた
上記各ロボットの作業方向の数がより多い方向である請
求項１記載の複数台ロボットの干渉防止方法。 - 【請求項５】 上記所定の方向が，予め上記各ロボット
に対し設定された優先順位が高い方のロボットの作業方
向である請求項１記載の複数台ロボットの干渉防止方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12312796A JP3352880B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 複数台ロボットの干渉防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12312796A JP3352880B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 複数台ロボットの干渉防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09305210A JPH09305210A (ja) | 1997-11-28 |
| JP3352880B2 true JP3352880B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=14852855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12312796A Expired - Lifetime JP3352880B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 複数台ロボットの干渉防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3352880B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| WO2021041960A1 (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | X Development Llc | Splitting transformers for robotics planning |
| US11747787B2 (en) | 2019-08-30 | 2023-09-05 | Intrinsic Innovation Llc | Combining transformers for robotics planning |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP12312796A patent/JP3352880B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09305210A (ja) | 1997-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5561742A (en) | Multiple-robot control and interference prevention method | |
| EP1749621B1 (en) | Robot programming device | |
| US7129664B2 (en) | Robot controller | |
| EP0785490B1 (en) | Method for controlling robot | |
| JP2014223693A (ja) | 産業用ロボットおよび周辺装置の動作を制御する制御システムおよび制御方法 | |
| JP2013190854A (ja) | プログラム指令によって加工経路の補正を行うワイヤ放電加工機の制御装置 | |
| JP3352880B2 (ja) | 複数台ロボットの干渉防止方法 | |
| JPH11347984A (ja) | ロボット制御装置 | |
| JPH08166809A (ja) | 複数台ロボットの干渉回避方法及び作業順・作業分担決定方法 | |
| JP3037673B1 (ja) | 複数ロボットの制御方法および装置 | |
| US9199373B2 (en) | Robot control device and control method | |
| JP5155144B2 (ja) | ロボットの動作許容領域の自動設定装置 | |
| JPS58225408A (ja) | 産業用ロボツト | |
| JPH02257204A (ja) | 複数ロボット腕の衝突回避制御方式 | |
| JP4951783B2 (ja) | ロボット制御装置及びロボット制御方法 | |
| JPH05119814A (ja) | ロボツトアームの非干渉制御装置 | |
| JP2817580B2 (ja) | ロボット群の制御システム | |
| JPH0157995B2 (ja) | ||
| JPH06348321A (ja) | ロボット協調制御装置 | |
| JP4667415B2 (ja) | ロボット | |
| JP2002328711A (ja) | 数値制御方法及びその装置 | |
| JP7339113B2 (ja) | ロボット制御装置及びロボット制御方法 | |
| CN112292236A (zh) | 用于控制工业执行器的方法和控制系统 | |
| CN112051804A (zh) | 数值控制装置 | |
| JP3644551B2 (ja) | ロボットの制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070920 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120920 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120920 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130920 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |