(第1実施形態の構成)
本発明のロボット制御システムの第1実施形態を説明する。先ず、ロボット制御システムの概要について説明する。
図1に示すように、ロボット制御システムのロボット制御装置Cは、ロボットRの動作及びロボットRへの電力供給を制御するものであり、コンピュータや各種のモジュール等が内蔵されている。ロボット制御装置Cの筐体の外面には、無線通信装置として無線アクセスポイントAPが固定されている。無線アクセスポイントAPは、ロボット制御装置Cに対して有線で接続され、ロボット制御装置Cとの間で有線通信により信号を入出力する。ロボット制御装置Cには、ロボットRへの電力供給を制御するための信号を出力する操作ボックスOPが有線接続されている。
図1に示すように、ロボット制御装置Cには、有線でロボットRが接続されている。ロボットRは、例えば、サーボモータによって駆動される複数のアームを有し、その先端のアームに溶接トーチが搭載された多関節型の溶接ロボットである。そして、ロボットRは、ロボット制御装置Cからの信号によってアーム等の動作が制御される。ロボット制御装置Cには、ロボットRを操作するのに必要な制御信号等を入力するための有線ティーチペンダントTP1が有線で接続されている。また、ロボット制御システムは、ロボットRを操作するのに必要な制御信号等を入力するための無線ティーチペンダントTP2を含んで構成されている。無線ティーチペンダントTP2は、無線アクセスポイントAPに対して無線通信で信号を送受信する。これら有線ティーチペンダントTP1及び無線ティーチペンダントTP2は、いずれも可搬式操作装置に該当する。
次に、ロボット制御システムを構成する各装置の電気的構成について説明する。
図2に示すように、ロボット制御装置Cには、電源のオン/オフを切り換えるための電源スイッチ11が設けられている。電源スイッチ11が操作されることにより、ロボット制御装置C、操作ボックスOP及び無線アクセスポイントAPの電源のオン/オフが切り換えられる。ロボット制御装置Cには、ロボットRの制御処理や通信処理等を担うロボット制御部12が設けられている。ロボット制御部12は、各種のプログラムを実行する中央演算装置12a(CPU)、各プログラムの実行に際してデータが一時的に格納される揮発性のRAM12b、処理に必要なプログラムや各種のデータ等が格納される不揮発性の記憶部12cなどを有するコンピュータとして構成されている。
図2に示すように、ロボット制御装置Cには、ロボットRのサーボモータに電力を供給するためのサーボアンプ14が設けられている。サーボアンプ14は、ロボット制御部12によって指示されるロボットRのアームの姿勢等に応じた電力をロボットRのサーボモータに供給する。つまり、ロボット制御部12は、サーボアンプ14を制御することにより、ロボットRの動作を制御する。
図2に示すように、ロボット制御装置Cには、第2通信装置(近距離無線通信装置)として近距離無線通信部16が内蔵されている。近距離無線通信部16は、その一部分がロボット制御装置Cの筐体の外部に露出していて、この外部に露出している部分において無線通信を行う。近距離無線通信部16は、NFC(Near Field Communication)と呼ばれる規格で無線通信を行い、その通信範囲は数センチメートルから十数センチメートルである。したがって、仮にロボット制御装置Cが複数設けられていても、各ロボット制御装置Cにおける近距離無線通信部16の通信範囲が互いに重複することはほぼない。近距離無線通信部16は、ロボット制御部12に有線で接続されていて、受信した信号をロボット制御部12に出力し、また、ロボット制御部12から入力された信号を送信する。
図2に示すように、ロボット制御装置Cの通信制御部15は、ロボット制御部12に接続されている。通信制御部15は、ロボット制御部12からの接続許可信号に基づいて、有線ティーチペンダントTP1及び無線ティーチペンダントTP2のいずれかに対して、通信の接続を確立する。通信制御部15は、通信の接続を確立した有線ティーチペンダントTP1又は無線ティーチペンダントTP2からの制御信号をロボット制御部12に出力して、当該ティーチペンダントの操作に基づくロボットRの制御を可能とする。通信制御部15には、無線アクセスポイントAPが有線で接続されているとともに、有線ティーチペンダントTP1が有線で接続されている。
図2に示すように、無線アクセスポイントAPには、電波を送受信するためのアンテナ、そのアンテナによる電波の送受信を制御する通信モジュール等が内蔵され、無線LAN規格(IEEE802.11規格)による無線通信を行う。無線アクセスポイントAPによる無線通信の通信範囲は、例えば、数十メートルから百数十メートルである。なお、この無線LAN規格は、上述した近距離無線通信部16によるNFC規格とは異なる規格である。
図2に示すように、無線アクセスポイントAPは、ロボット制御装置Cの通信制御部15から出力される制御信号を無線通信で無線ティーチペンダントTP2に送信する。また、無線アクセスポイントAPは、無線ティーチペンダントTP2から無線通信で受信した制御信号を通信制御部15に出力し、通信制御部15はその制御信号をロボット制御部12に出力する。無線アクセスポイントAPは、無線ティーチペンダントTP2に対する無線通信の接続が確立されているか否かに拘らず、自身のネットワーク情報(例えばSSID(Service Set Identifier))を所定時間毎に送信する。なお、このネットワーク情報は、特定の無線ティーチペンダントTP2宛に送信されるのではなく、宛先を特定せずに送信される。
図2に示すように、ロボット制御装置Cに有線で接続された操作ボックスOPには、ロボット制御装置Cを運転準備待ち状態から運転準備状態へと遷移させるための運転準備スイッチ21が設けられている。操作ボックスOPの運転準備スイッチ21が操作されると、操作ボックスOPは、ロボット制御装置Cのロボット制御部12に対して運転準備信号を出力する。操作ボックスOPには、ロボットRを非常停止させるための非常停止スイッチ22が設けられている。操作ボックスOPの非常停止スイッチ22が操作されると、操作ボックスOPは、ロボット制御装置Cのロボット制御部12に対して非常停止信号を出力する。
図3に示すように、有線ティーチペンダントTP1には、入力処理や通信処理等を担うティーチペンダント制御部31が設けられている。ティーチペンダント制御部31は、各種のプログラムを実行する中央演算装置31a(CPU)、プログラムの実行等に際してデータが一時的に格納される揮発性のRAM31b、処理に必要なプログラム等が格納される不揮発性の記憶部31cを有するコンピュータとして構成されている。
図3に示すように、有線ティーチペンダントTP1には、各種の情報を表示するためのディスプレイ32が設けられている。ディスプレイ32は、ティーチペンダント制御部31からの画像信号に基づいて、例えば、ロボットRの現在状況、ロボットRに対する教示内容、有線ティーチペンダントTP1の操作案内などを表示する。有線ティーチペンダントTP1には、情報を入力するためのキーボード33が設けられている。キーボード33は、例えば、ディスプレイ32上で表示されている選択位置(カーソル位置)を移動させるための矢印キーや文字情報を入力するための文字キーである。有線ティーチペンダントTP1には、ロボットRへの電力供給を許可するためのイネーブルスイッチ34が設けられている。有線ティーチペンダントTP1のイネーブルスイッチ34が操作されると、有線ティーチペンダントTP1は、ロボット制御装置Cに対してイネーブル信号を出力する。また、有線ティーチペンダントTP1には、ロボットRを非常停止させるための非常停止スイッチ35が設けられている。有線ティーチペンダントTP1の非常停止スイッチ35が操作されると、有線ティーチペンダントTP1は、ロボット制御装置Cに対して非常停止信号を出力する。
図3に示すように、有線ティーチペンダントTP1には、ロボット制御装置Cの通信制御部15とLANケーブルで接続される有線LANインターフェース36が設けられている。有線LANインターフェース36には、LANケーブル等のケーブルを取り付けるためのコネクタやLANケーブルを介した有線通信を制御するための通信モジュールが内蔵されている。
図4に示すように、無線ティーチペンダントTP2には、入力処理や通信処理等を担うティーチペンダント制御部41が設けられている。ティーチペンダント制御部41は、各種のプログラムを実行する中央演算装置41a(CPU)、プログラムの実行等に際してデータが一時的に格納される揮発性のRAM41b、処理に必要なプログラム等が格納される不揮発性の記憶部41cを有するコンピュータとして構成されている。
図4に示すように、無線ティーチペンダントTP2には、各種の情報を表示するためのディスプレイ42が設けられている。ディスプレイ42は、ティーチペンダント制御部41からの画像信号に基づいて、例えば、ロボットRの現在状況、ロボットRに対する教示内容、無線ティーチペンダントTP2の操作案内などを表示する。無線ティーチペンダントTP2には、情報を入力するためのキーボード43が設けられている。キーボード43は、例えば、ディスプレイ42上で表示されている選択位置(カーソル位置)を移動させるための矢印キーや文字情報を入力するための文字キーである。無線ティーチペンダントTP2には、ロボットRへの電力供給を許可するためのイネーブルスイッチ44が設けられている。無線ティーチペンダントTP2のイネーブルスイッチ44が操作されると、無線ティーチペンダントTP2は、ロボット制御装置Cに対してイネーブル信号を送信する。また、無線ティーチペンダントTP2には、ロボットRを非常停止させるための非常停止スイッチ45が設けられている。無線ティーチペンダントTP2の非常停止スイッチ45が操作されると、無線ティーチペンダントTP2は、ロボット制御装置Cに対して非常停止信号を送信する。
図4に示すように、無線ティーチペンダントTP2には、無線アクセスポイントAPと無線通信するための無線LANインターフェース46が設けられている。無線LANインターフェース46には、電波を送受信するためのアンテナ及びそのアンテナによる無線通信を制御するための通信モジュール等が内蔵され、無線LAN規格(IEEE802.11規格)による無線通信を行う。
図4に示すように、無線ティーチペンダントTP2には、近距離での無線通信を行うNFCチップ47が内蔵されている。NFCチップ47には、信号の送受信を担うアンテナ及び情報を記憶するメモリが内蔵されている。NFCチップ47のメモリには、当該NFCチップ47が搭載されている無線ティーチペンダントTP2をネットワーク上で特定するための認証情報が記憶されている。この認証情報は、例えば、無線ティーチペンダントTP2のIPアドレス等である。
操作者が、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に無線ティーチペンダントTP2をかざすなどの提示行為を行うと、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16の通信範囲内に無線ティーチペンダントTP2のNFCチップ47が位置する。すると、NFCチップ47は近距離無線通信部16に認証情報を送信する。近距離無線通信部16は、送信された認証情報を受信することにより、NFCチップ47の認証情報を読み取る。
(第1実施形態におけるロボット制御装置の状態遷移処理)
次に、ロボット制御装置Cの状態遷移処理について、図5に従って説明する。
操作者がロボット制御装置Cの電源スイッチ11を操作して、ロボット制御装置Cの電源がオフからオンにされると、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST1に移行する。
ステップST1では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、ロボット制御装置Cを構成する各電子部品、操作ボックスOP及び無線アクセスポイントAPに対して所定の電圧が供給されているか等を判断することにより初期診断を行う。この初期診断において異常があると判断された場合(ステップST1においてNO)、一連の処理を終了する。初期診断において正常であると判断された場合(ステップST1においてYES)、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST2に移行する。
ステップST2では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、通信の接続の確立を許可する旨の許可通知であって有線ティーチペンダントTP1を宛先とする通知を通信制御部15に出力する。通信制御部15は、入力された許可通知を有線ティーチペンダントTP1に出力する。また、ロボット制御装置C内において、ロボット制御部12は、有線ティーチペンダントTP1を通信の接続の確立対象とした接続許可信号を通信制御部15に出力する。その後、ロボット制御装置Cのロボット制御部12と有線ティーチペンダントTP1との間で必要な情報が入出力され、ロボット制御装置Cのロボット制御部12及び有線ティーチペンダントTP1間の通信の接続が確立される。通信の接続が確立されると、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST3に移行する。
ステップST3では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、ロボット制御装置Cの状態を「運転準備待ち状態」に遷移させる。「運転準備待ち状態」は、ロボット制御装置Cのサーボアンプ14からロボットRへの電力の供給が禁止された状態である。したがって、この「運転準備待ち状態」においては、有線ティーチペンダントTP1からのイネーブル信号がロボット制御装置Cのロボット制御部12に入力されても、そのイネーブル信号は処理されず、無効化される。ロボット制御装置Cの状態が「運転準備待ち状態」に遷移すると、ロボット制御装置Cの処理はステップST4に移行する。
ステップST4では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、操作ボックスOPからの運転準備信号の入力があるか否かを判断する。運転準備信号の入力がない場合には(ステップST4においてNO)、ロボット制御部12は、引き続き運転準備信号の入力を待機する。操作者が操作ボックスOPの運転準備スイッチ21を操作すると、操作ボックスOPからロボット制御装置Cのロボット制御部12に対して運転準備信号が出力される。この運転準備信号がロボット制御部12に入力されると(ステップST4においてYES)、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST5に移行する。
ステップST5では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、ロボット制御装置Cの状態を「運転準備状態」へ遷移させる。「運転準備状態」は、ロボット制御装置Cのサーボアンプ14からロボットRへの電力の供給が許容された状態である。ロボット制御装置Cの状態が「運転準備状態」に遷移すると、ロボット制御装置Cの処理はステップST6に移行する。
ステップST6では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、ステップST2において通信の接続を確立した有線ティーチペンダントTP1からのイネーブル信号の入力があるか否かを判断する。イネーブル信号の入力がない場合には(ステップST6においてNO)、ロボット制御部12は、引き続きイネーブル信号の入力を待機する。操作者が有線ティーチペンダントTP1のイネーブルスイッチ34を操作すると、有線ティーチペンダントTP1からロボット制御装置Cにイネーブル信号が出力される。このイネーブル信号がロボット制御装置Cのロボット制御部12に入力されると(ステップST6においてYES)、ロボット制御装置Cの処理はステップST7に移行する。
ステップST7では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、ロボット制御装置Cの状態を「サーボアンプON状態」に遷移させる。「サーボアンプON状態」は、ロボット制御装置Cのサーボアンプ14がオンされ、ロボット制御部12によって指示されるロボットRのアームの姿勢等に応じた電力をロボットRのサーボモータに供給する状態である。例えば、ロボットRに動作を教示している状態、教示させた動作をロボットRに再生動作させている状態などは「サーボアンプON状態」に該当する。また、ロボット制御装置Cの状態が「サーボアンプON状態」に遷移すると、ロボット制御装置Cの処理はステップST8に移行する。
ステップST8では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、ステップST2において通信の接続を確立した有線ティーチペンダントTP1からの非常停止信号の入力、又は、操作ボックスOPからの非常停止信号の入力があるか否かを判断する。いずれの非常停止信号の入力もない場合には(ステップST8においてNO)、ロボット制御装置Cは「サーボアンプON状態」が維持される。操作者が有線ティーチペンダントTP1の非常停止スイッチ45を操作すると、有線ティーチペンダントTP1からロボット制御装置Cに非常停止信号が出力される。また、操作者が操作ボックスOPの非常停止スイッチ22を操作すると、ロボット制御装置Cのロボット制御部12に対して非常停止信号が出力される。これらのいずれかの非常停止信号がロボット制御部12に入力されると(ステップST6においてYES)、ロボット制御装置Cの処理はステップST9に移行する。
ステップST9では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、サーボアンプ14をオフにすることにより、サーボアンプ14からロボットRへの電力供給を強制的に停止する。その結果、ロボットRは非常停止する。その後、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST3に戻り、ロボット制御装置Cは「運転準備待ち状態」に遷移する。その後のステップST4〜ステップST9の処理は、上で説明したのと同様である。
また、ロボット制御装置Cが「運転準備待ち状態」、「運転準備状態」及び「サーボアンプON状態」のいずれかの状態にある場合において、ロボット制御部12は、有線ティーチペンダントTP1からの電源オフ信号の入力があるか否かを判断する。この電源オフ信号の入力があった場合、ロボット制御部12は、ロボットRとの間で必要な情報を送受信し、また、必要な情報を記憶部12cに記憶する。その上で、ロボット制御部12は、サーボアンプ14を含むロボット制御装置C全体の電源をオフにして一連の処理を終了する。
(第1実施形態における無線通信の接続の確立処理)
次に、無線ティーチペンダントTP2とロボット制御装置Cとの無線通信の接続の確立処理について、図6に従って説明する。なお、以下の説明では、ロボット制御装置Cは、上述した一連の状態遷移処理のうちのステップST1〜ステップST7の処理が終了しているものとする。すなわち、有線ティーチペンダントTP1とロボット制御装置Cとの間で通信の接続が確立されていて、且つ、ロボット制御装置Cは「サーボアンプON状態」にあるものとする。
図6に示すように、ロボット制御装置Cは、電源がオンにされている状態においてはステップST21の処理を行う。ステップST21では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、所定時間毎に無線アクセスポイントAPに、当該無線アクセスポイントAPのネットワーク情報を送信させる。その後、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST22に移行する。
一方、無線ティーチペンダントTP2の電源がオンにされると、無線ティーチペンダントTP2は、ステップST11の処理を行う。ステップST11では、ティーチペンダント制御部41は、無線アクセスポイントAPが送信したネットワーク情報を受信したか否かに基づいて、通信可能なロボット制御装置Cの無線アクセスポイントAPを検索する。通信可能なロボット制御装置Cの無線アクセスポイントAPが検索された場合には、無線ティーチペンダントTP2の処理はステップST12に移行する。
ステップST12では、ティーチペンダント制御部41は、検索された通信可能な無線アクセスポイントAPを特定できる情報として、受信した無線アクセスポイントAPのネットワーク情報をディスプレイ42に表示させる。操作者は、無線ティーチペンダントTP2のディスプレイ42に表示されたネットワーク情報を確認することにより、現在位置において通信可能な無線アクセスポイントAP、及びその無線アクセスポイントAPが接続されたロボット制御装置Cを確認することができる。その後、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST13に移行する。
ステップST13では、ティーチペンダント制御部41は、無線通信の接続の確立を希望するロボット制御装置Cに対する無線ティーチペンダントTP2の提示を要求する旨の表示をディスプレイ42に表示させる。その後、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ロボット制御装置Cからの応答を待機しつつ、ステップST11〜ステップST13の処理を繰り返す。
一方、ロボット制御装置Cの処理は、ネットワーク情報を送信した(ステップST21)後、ステップST22に移行している。ステップST22では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、近距離無線通信部16が無線ティーチペンダントTP2の認証情報を読み取ったか否かを判断する。具体的には、ステップST13の処理によって無線ティーチペンダントTP2のディスプレイ42に表示された内容に従って、操作者が無線ティーチペンダントTP2をロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に提示すると、無線ティーチペンダントTP2のNFCチップ47が近距離無線通信部16の通信範囲内に位置する。このとき、NFCチップ47は認証情報を近距離無線通信部16に送信し、近距離無線通信部16は受信した認証情報をロボット制御部12に出力する。ロボット制御部12は、近距離無線通信部16からの認証情報が入力されたかに基づいて認証情報を読み取ったか否かを判断する。認証情報を読み取っていないと判断した場合には(ステップST22においてNO)、ロボット制御装置Cの処理はステップST21に戻る。認証情報を読み取ったと判断した場合には(ステップST22においてYES)、ロボット制御部12は、その認証情報によって特定される無線ティーチペンダントTP2が無線通信の接続の確立を要求しているとみなす。そして、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST23及びステップST24に移行する。
ステップST23では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、サーボアンプ14をオフにする。これにより、ロボットRへの電力供給は遮断され、ロボットRの動作が停止する。また、ステップST24では、ロボット制御部12は、通信の接続の確立を解除するための接続解除信号を通信制御部15に出力する。通信制御部15は、接続解除信号を受けて、有線ティーチペンダントTP1に対する通信の接続の確立を解除する。通信の接続の確立が解除された以後は、有線ティーチペンダントTP1からの制御信号は無効化されてロボット制御装置Cのロボット制御部12には入力されない。ステップST23及びステップST24の処理が終了すると、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST25に移行する。
図6に示すように、ステップST25では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、読み取った認証情報によって特定される無線ティーチペンダントTP2宛の許可通知を、通信制御部15に出力する。通信制御部15は、入力された許可通知を無線アクセスポイントAPに出力し、無線アクセスポイントAPはその許可通知を無線ティーチペンダントTP2に送信する。その後、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST26に移行する。
ステップST26では、ロボット制御装置Cのロボット制御部12は、読み取った認証情報によって特定される無線ティーチペンダントTP2を通信の接続の確立対象とした接続許可信号を通信制御部15に出力する。通信制御部15は、その接続許可信号に基づいて、無線アクセスポイントAPを介した無線ティーチペンダントTP2とロボット制御装置Cとの無線通信の接続の確立を行う。
一方、ステップST14では、無線ティーチペンダントTP2は、無線LANインターフェース46によりロボット制御装置Cからの許可通知を受信する。許可通知を受信した無線ティーチペンダントTP2は、ロボット制御装置Cのロボット制御部12との間で必要な情報を送受信し、その後、無線ティーチペンダントTP2及びロボット制御装置Cのロボット制御部12との間で無線通信の接続が確立される。
ロボット制御装置Cのロボット制御部12と無線ティーチペンダントTP2との間で無線通信の接続が確立された後、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST15に移行する。ステップST15では、無線ティーチペンダントTP2のティーチペンダント制御部41は、無線通信の接続の確立に成功した旨の表示をディスプレイ42に表示させる。その後、無線ティーチペンダントTP2は、キーボード43、イネーブルスイッチ44、非常停止スイッチ45等の操作に基づいて、ロボットRを操作可能な状態となる。
ロボット制御装置Cのロボット制御部12と無線ティーチペンダントTP2との間で無線通信の接続が確立された後、ロボット制御装置Cの処理は、状態遷移処理におけるステップST3(図5参照)に移行する。ただし、有線ティーチペンダントTP1に対する通信の接続の確立は解除されていて、無線ティーチペンダントTP2に対する無線通信の接続が確立している。そのため、無線ティーチペンダントTP2からのイネーブル信号や非常停止信号等の制御信号が有効になっている。無線ティーチペンダントTP2に対する無線通信の接続が確立された場合には、図5で示したフローチャートにおいて、「有線TP」と記載されている部分は「無線TP」と読み替えるものとする。その他の処理内容等については上で説明したのと同様である。
なお、ステップST23においてサーボアンプ14がオフされた後、ロボット制御装置Cのロボット制御部12と無線ティーチペンダントTP2との間で無線通信の接続が確立されてステップST3に移行するまで、サーボアンプ14はオフされたままであり、ロボットRに対する電力供給が禁止されている。また、この第1実施形態では、無線通信の接続が確立されても、ステップST3〜ステップST5を経てロボット制御装置Cが「運転準備状態」に遷移するまでは、ロボットRに対する電力供給が禁止されたままである。
(第1実施形態の作用及び特徴)
上記の第1実施形態のロボット制御システムによる特徴をその作用とともに記載する。
(1)上記第1実施形態では、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16は、無線アクセスポイントAPによる無線通信とは異なる規格であるNFC規格で無線ティーチペンダントTP2と無線通信を行う。そして、ロボット制御装置Cは、NFC規格での無線通信によって受信した認証情報に基づいて、無線アクセスポイントAPによる無線通信の接続の確立を許可する。すなわち、上記第1実施形態では、無線アクセスポイントAPによる無線通信の接続の確立の際、それとは別規格の通信が必要である。そのため、操作者は、無線アクセスポイントAPによる無線通信の接続の確立を行う際に、ロボットRの操作時とは異なる操作や動作を行う必要がある。このように、あえて通常の操作であるロボットRの操作の場合とは異なる操作や動作を操作者に強いることによって操作者に注意を喚起させることができ、意図しないロボット制御装置Cに対して無線通信の接続が確立される可能性は低くなる。その結果、意図したロボット制御装置Cのロボット制御部12に対してより確実に無線通信の接続を確立することができる。
(2)上記第1実施形態において、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16の通信範囲は数センチメートルから十数センチメートルであるため、無線アクセスポイントAPによる無線通信の接続を確立するためには、操作者は、ロボット制御装置Cの近傍に移動する必要がある。そして、操作者が無線通信の接続の確立を意図していないロボット制御装置Cに誤って移動する可能性は低いと言える。すなわち、無線ティーチペンダントTP2を所持する操作者をロボット制御装置Cの近傍に移動させることにより、無線通信の接続の確立の意図をより確実に反映できる。
(3)上記第1実施形態において、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16の通信範囲は数センチメートルから十数センチメートルであるため、ロボット制御装置Cが複数存在する場合でも、各ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16の通信範囲が重複することはほぼない。したがって、あるロボット制御装置Cの近距離無線通信部16との通信を意図していたにも拘らず、他のロボット制御装置Cの近距離無線通信部16と通信してしまうといった事態は発生しない。
(4)上記第1実施形態では、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16が無線ティーチペンダントTP2のNFCチップ47と無線通信を行った場合、無線通信の接続が確立されてロボット制御装置Cが「運転準備状態」に遷移するまでは、サーボアンプ14からロボットRへの電力供給が禁止される。したがって、無線ティーチペンダントTP2とロボット制御装置Cとの無線通信の接続の確立処理中やその直後に、他のティーチペンダントの操作に基づいてロボットRが動作することがない。
(第2実施形態の構成)
本発明のロボット制御システムの第2実施形態の構成を図7及び図8に従って説明する。なお、第2実施形態のロボット制御システムにおける各装置の構成について、第1実施形態と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図7に示すように、ロボット制御装置Cには、時間を計測するためのタイマ17が設けられている。タイマ17は、ロボット制御部12からの指令に基づいて、カウント値をカウントアップする。また、タイマ17は、ロボット制御部12からの指令に基づいて、カウントアップしたカウント値をクリアして初期値に戻す。また、タイマ17は、現在時刻を示す時計としても機能する。
図8に示すように、無線ティーチペンダントTP2には、時間を計測するためのタイマ48が設けられている。タイマ48は、ティーチペンダント制御部41からの指令に基づいて、カウント値をカウントアップする。また、タイマ48は、ティーチペンダント制御部41からの指令に基づいて、カウントアップしたカウント値をクリアして初期値に戻す。また、タイマ48は、現在時刻を示す時計としても機能する。
図8に示すように、無線ティーチペンダントTP2には、近距離無線通信部49が内蔵されている。近距離無線通信部49は、その一部分が無線ティーチペンダントTP2の筐体の外部に露出していて、この外部に露出している部分において無線通信を行う。近距離無線通信部49は、NFC(Near Field Communication)と呼ばれる規格で無線通信を行い、その通信範囲は数センチメートルから十数センチメートルである。近距離無線通信部49は、ティーチペンダント制御部41に有線で接続されていて、受信した信号をティーチペンダント制御部41に出力し、また、ティーチペンダント制御部41から入力された信号を送信する。
図8に示すように、無線ティーチペンダントTP2におけるティーチペンダント制御部41の記憶部41cには、当該無線ティーチペンダントTP2をネットワーク上で特定するための認証情報が記憶されている。この認証情報は、例えば、無線ティーチペンダントTP2のIPアドレス等である。
図8に示すように、第2実施形態のロボット制御システムは、例えば、社員証や入構証などとしても用いられるIDカード50を含んで構築されている。IDカード50には、認証デバイスとして近距離での無線通信を行うNFCチップ51が内蔵されている。NFCチップ51は、信号の送受信を担うアンテナ及び情報を記憶するメモリを有する。NFCチップ51のメモリには、IDカード50が無線通信の接続認証用のIDカードであることを示す対応情報が記憶されている。また、NFCチップ51のメモリには、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16や無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49から送信される情報を格納できる空き領域が確保されている。そして、NFCチップ51は、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16が送信した情報を受信して記憶するとともに、その情報を無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49に送信する。同様に、NFCチップ51は、無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49が送信した情報を受信して記憶するとともに、その情報をロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に送信する。すなわち、ロボット制御装置Cと無線ティーチペンダントTP2は、IDカード50のNFCチップ51を媒体として通信を行っている。
(第2実施形態における無線通信の接続の確立処理)
次に、第2実施形態における無線ティーチペンダントTP2とロボット制御装置Cとの無線通信の接続の確立処理について、図9及び図10に従って説明する。なお、以下の第2実施形態における無線通信の接続の確立処理に関し、第1実施形態の処理(ステップ)と同じ処理には同一の符号を付し、説明を簡略化する。
図9に示すように、ロボット制御装置Cは、電源がオンにされている状態においてはステップST21の処理を行う。ステップST21では、ロボット制御装置Cは、所定時間毎に無線アクセスポイントAPに、当該無線アクセスポイントAPのネットワーク情報を送信させる。その後、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST41に移行する。
一方、無線ティーチペンダントTP2の電源がオンにされると、無線ティーチペンダントTP2は、ステップST11及びステップST12の処理を行う。ステップST11では、ティーチペンダント制御部41は、無線アクセスポイントAPが送信したネットワーク情報を受信したか否かに基づいて、通信可能なロボット制御装置Cの無線アクセスポイントAPを検索する。ステップST12では、受信した無線アクセスポイントAPのネットワーク情報をディスプレイ42に表示させる。その後、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST31に移行する。
ステップST31では、ティーチペンダント制御部41は、無線通信の接続の確立を行うために、無線ティーチペンダントTP2、ロボット制御装置Cの順にIDカード50の提示を要求する旨の表示をディスプレイ42に表示させる。その後、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST32に移行する。
ステップST32では、ティーチペンダント制御部41は、無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49に、無線通信の接続認証用のIDカード50が提示されたか否かを判断する。具体的には、ステップST31の処理によって無線ティーチペンダントTP2のディスプレイ42に表示された内容に従って、操作者がIDカード50を無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49に提示すると、IDカード50のNFCチップ51が近距離無線通信部49の通信範囲内に位置する。このとき、NFCチップ51は、接続認証用のIDカード50であることを示す対応情報を近距離無線通信部49に送信し、近距離無線通信部49は、受信した対応情報をティーチペンダント制御部41に出力する。ティーチペンダント制御部41は、近距離無線通信部49から入力される対応情報に基づいて接続認証用のIDカード50であるか否かを判断する。
例えば、NFCチップを内蔵しているものの本実施形態のロボット制御システムの接続認証に対応していないデバイスが近距離無線通信部49に提示された場合、近距離無線通信部49は本実施形態のロボット制御システムに対応しない不明な対応情報を受信する。この不明な対応情報はティーチペンダント制御部41に入力され、ティーチペンダント制御部41は、提示されたデバイスが接続認証用のIDカード50ではないと判断する。このとき(ステップST32においてNO)、ティーチペンダント制御部41は、エラー表示をディスプレイ42に表示させ、その後、無線ティーチペンダントTP2の処理はステップST31に戻る。ティーチペンダント制御部41に接続認証用のIDカード50であることを示す対応情報が入力され、ティーチペンダント制御部41が、対応するIDカード50が提示されたと判断した場合(ステップST32においてYES)、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST33に移行する。
ステップST33では、ティーチペンダント制御部41は、記憶部41cに記憶されている自身の認証情報を、近距離無線通信部49に送信させる。また、ティーチペンダント制御部41は、タイマ48から現在時刻を取得するとともに、その現在時刻から所定時間(例えば、数十秒〜数分)を加算した時刻を演算する。ティーチペンダント制御部41は、この演算した時刻を、認証情報の有効期限情報として近距離無線通信部49に送信させる。近距離無線通信部49から送信された認証情報及び有効期限情報は、IDカード50のNFCチップ51に受信され、NFCチップ51のメモリに記憶される。その後、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST34及びステップST35に移行する。
ステップST34では、ティーチペンダント制御部41は、近距離無線通信部49における信号の送受信機能を無効化する。信号の送受信機能を無効化された状態においては、仮に近距離無線通信部49にIDカード50が提示されても、IDカード50のNFCチップ51からの信号を受信しないし、また、NFCチップ51に信号を送信しない。また、ステップST35では、ティーチペンダント制御部41は、タイマ48にカウント値のクリアを指示する。その上で、ティーチペンダント制御部41は、タイマ48にカウント値のカウントアップを指示する。なお、これらステップST34及びステップST35は、並行して処理される。ステップST34及びステップST35が終了すると、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST36及びステップST37に移行する。
ステップST36では、ティーチペンダント制御部41は、ロボット制御装置Cからの接続許可通知を待機する。また、ステップST37では、ティーチペンダント制御部41は、タイマ48がカウントアップを開始してから所定時間が経過したか否かを判断する。具体的には、ティーチペンダント制御部41は、タイマ48のカウント値が所定値未満である場合には所定時間が経過していないと判断し、タイマ48のカウント値が所定値に達した場合には所定時間が経過したと判断する。所定時間が経過していないと判断した場合には(ステップST37においてNO)、無線ティーチペンダントTP2の処理はステップST36に戻り、引き続き接続許可通知を待機する。所定時間が経過したと判断した場合には(ステップST37においてYES)、無線ティーチペンダントTP2の処理はステップST38に移行する。
ステップST38では、ティーチペンダント制御部41は、ステップST34において無効化した近距離無線通信部49を有効化して、近距離無線通信部49による信号の送受信を可能とする。その後、ティーチペンダント制御部41の処理は、ステップST31に戻る。その後のステップST32以降の処理は、上で説明したとおりである。
なお、ステップST33において、有効期限を演算するために現在時刻に加算された「所定時間」、及び、ステップST37において判断される「タイマ48がカウントアップを開始してから所定時間」は、同じ時間が設定されている。また、ステップST33において有効期限情報が演算されてから、ステップST35においてタイマ48のカウントが開始されるまでのタイムラグは上記所定時間と比べて非常に短い。従って、IDカード50に送信された認証情報の有効期限が切れるのとほぼ同時刻において、ステップST38において近距離無線通信部49が有効化され、新たに認証情報及び有効期限情報の送信が可能となる。
一方、図10に示すように、ロボット制御装置Cの処理は、ネットワーク情報を送信した(ステップST21)後、ステップST41に移行している。ステップST41では、ロボット制御部12は、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に、無線通信の接続認証用のIDカード50が提示されたか否かを判断する。具体的には、ステップST31の処理によって無線ティーチペンダントTP2のディスプレイ42に表示された内容に従って、操作者がIDカード50をロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に提示すると、IDカード50のNFCチップ51が近距離無線通信部16の通信範囲内に位置する。このとき、NFCチップ51は、接続認証用のIDカード50であることを示す対応情報を近距離無線通信部16に送信し、近距離無線通信部16は、受信した対応情報をロボット制御部12に出力する。ロボット制御部12は、近距離無線通信部16から入力される対応情報に基づいて接続認証用のIDカード50であるか否かを判断する。
例えば、NFCチップを内蔵しているものの本実施形態のロボット制御システムの接続認証に対応していないデバイスが近距離無線通信部16に提示された場合、近距離無線通信部16は本実施形態のロボット制御システムに対応しない不明な対応情報を受信する。この不明な対応情報はロボット制御部12に入力され、ロボット制御部12は、提示されたデバイスが接続認証用のIDカード50ではないと判断する。このとき(ステップST41においてNO)、ロボット制御部12は、図示しない警報装置にエラー音を出力させる。その後、ロボット制御部12の処理はステップST21に戻る。ロボット制御部12に接続認証用のIDカード50であることを示す対応情報が入力され、ロボット制御部12が、対応するIDカード50が提示されたと判断した場合(ステップST41においてYES)、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST42に移行する。
ステップST42では、ロボット制御装置Cは、IDカード50のNFCチップ51に認証情報、有効期限情報の送信を要求し、これら各情報を受信する。具体的には、NFCチップ51は、ロボット制御装置Cの要求に基づき、ステップST33において無線ティーチペンダントTP2から送信されてNFCチップ51のメモリに記憶されている識別情報及び有効期限情報をロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に送信する。近距離無線通信部16は受信した識別情報及び有効期限情報をロボット制御部12に出力する。ロボット制御部12は、これら識別情報及び有効期限情報が入力された場合に認証情報及び有効期限情報を受信したと判断する。そして、ロボット制御部12は、認証情報によって特定される無線ティーチペンダントTP2が無線通信の接続の確立を要求しているとみなす。その後、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST43に移行する。
ステップST43では、ロボット制御部12は、ステップST42で受信した認証情報が有効期間内か否かを判断する。具体的には、ロボット制御部12は、IDカード50のNFCチップ51から認証情報を受信した時刻として、タイマ17から現在時刻を取得する。そして、ロボット制御部12は、その現在時刻がステップST42で受信した有効期限情報が示す有効期限よりも後である場合には有効期限を過ぎていると判断し、有効期限よりも前である場合には有効期限内であると判断する。有効期限を過ぎていると判断した場合には(ステップST43においてNO)、ロボット制御装置Cの処理はステップST27に移行する。
ステップST27では、ロボット制御部12は、ステップST42で受信した認証情報によって特定される無線ティーチペンダントTP2に対して、無線通信の接続の確立を拒否する旨を示す拒否通知を、無線アクセスポイントAPに送信させる。その後、ロボット制御部12の処理は、ステップST21(図9参照)に移行する。その後のステップST41〜ステップST43の処理については、上で説明したのと同様である。
一方、ステップST16では、無線ティーチペンダントTP2は、無線アクセスポイントAPが送信した拒否通知を受信する。拒否通知が受信された場合には、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST17に移行する。ステップST17では、無線ティーチペンダントTP2のティーチペンダント制御部41は、無線通信の接続の確立ができなかった旨の警告をディスプレイ42に表示させる。所定の時間、警告をディスプレイ42に表示させた後、無線ティーチペンダントTP2の処理はステップST11に戻る。ステップST11以後の処理については、上で説明したのと同様である。
ステップST43において、ロボット制御装置Cのロボット制御部12が、認証情報が有効期間内であると判断した場合には(ステップST43においてYES)、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST23(図6参照)に移行する。その後、ロボット制御装置CにおいてステップST23〜ステップST26の処理が上記第1実施形態と同様に行われる。また、認証情報が有効期間内である場合、無線ティーチペンダントTP2の処理はステップST36の接続許可通知を待機した状態にある。そして、第1実施形態と同様に、無線ティーチペンダントTP2においてステップST14における許可通知の受信の処理及びステップST15における接続確立表示の処理が行われて、ロボット制御装置Cと無線ティーチペンダントTP2との間で、無線通信の接続が確立される。なお、ステップST36の接続許可通知の待機中に接続許可通知を受信できたときは、タイマ48のカウント値はクリアされ、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST37及びステップST38の処理には移行しない。
(第2実施形態の特徴)
上記の第2実施形態のロボット制御システムは、第1実施形態の(1)〜(4)と同様の特徴を有する。また、第2実施形態のロボット制御システムによれば、以下の特徴を有する。
(5)上記第2実施形態では、無線ティーチペンダントTP2とロボット制御装置Cとの間で無線通信の接続を確立するために接続認証用のIDカード50が必要であり、当該無線通信の接続の確立処理を実行できるのが、接続認証用のIDカード50を所持している操作者に限られる。したがって、無線通信の接続の確立を実行する権限の無い無関係な者が無線通信の接続確立処理を実行することが抑制できる。
(6)上記第2実施形態では、無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49がIDカード50のNFCチップ51に認証情報及び有効期限情報を送信してから所定期間、当該近距離無線通信部49による無線通信を無効化する。そのため、一連の無線通信の接続確立の処理中に、新たなIDカード50が無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49に提示されても、その新たなIDカード50に対しては識別情報等が送信されない。したがって、一つの無線ティーチペンダントTP2において、同時期に2系統の無線通信の接続確立処理が行われることが抑制される。
(7)上記第2実施形態では、ロボット制御装置CがIDカード50のNFCチップ51から認証情報を受信した時刻が、その認証情報の有効期限を過ぎている場合には、ロボット制御装置Cと無線ティーチペンダントTP2との間で無線通信の接続が確立しない。したがって、過去にIDカードのNFCチップ51に送信された認証情報に基づいて、意図せずにロボット制御装置Cと無線ティーチペンダントTP2との間で無線通信の接続が確立されてしまうことが抑制できる。
(8)上記第2実施形態では、無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49が無効化されてから有効化されるまでの所定期間と、認証情報がIDカード50のNFCチップ51に送信されてからその認証情報の有効期限までの所定期間とが同一に設定されている。したがって、IDカード50のNFCチップ51における認証情報が有効な間は、新たに認証情報が送信されることを確実に防止できる一方、認証情報が無効になった後、即座に認証情報の送信が可能となる。
(第3実施形態の構成及び第3実施形態における無線通信の接続の確立処理)
第3実施形態における無線ティーチペンダントTP2とロボット制御装置Cとの無線通信の接続の確立処理について、図11及び図12に従って説明する。なお、第3実施形態における各装置の構成は、第2実施形態と同様であるため説明を省略する。また、以下の第3実施形態における無線通信の接続の確立処理に関し、第1及び第2実施形態の処理(ステップ)と同じ処理には同一の符号を付し、説明を簡略化する。
図7に示すように、ロボット制御装置Cにおけるロボット制御部12には記憶部12cが設けられている。記憶部12cには、当該ロボット制御装置Cやこれに接続されている無線アクセスポイントAPをネットワーク上で特定するための認証情報が記憶されている。この認証情報は、例えば、ロボット制御装置C及び無線アクセスポイントAPのIPアドレスや、無線アクセスポイントAPのSSID等である。
図11に示すように、ロボット制御装置Cは、電源がオンにされている状態においてはステップST21の処理を行う。ステップST21では、ロボット制御装置Cは、所定時間毎に無線アクセスポイントAPに、当該無線アクセスポイントAPのネットワーク情報を送信させる。その後、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST61に移行する。
一方、無線ティーチペンダントTP2の電源がオンにされると、無線ティーチペンダントTP2は、ステップST11及びステップST12の処理を行う。ステップST11では、ティーチペンダント制御部41は、無線アクセスポイントAPが送信したネットワーク情報を受信したか否かに基づいて、通信可能なロボット制御装置Cの無線アクセスポイントAPを検索する。ステップST12では、受信した無線アクセスポイントAPのネットワーク情報をディスプレイ42に表示させる。その後、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST31に移行する。
ステップST31では、ティーチペンダント制御部41は、無線通信の接続の確立を行うために、ロボット制御装置C、無線ティーチペンダントTP2の順にIDカード50の提示を要求する旨の表示をディスプレイ42に表示させる。その後、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST51に移行する。
一方、ロボット制御装置Cの処理は、ネットワーク情報を送信した(ステップST21)後、ステップST61に移行している。ステップST61では、ロボット制御部12は、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に、無線通信の接続認証用のIDカード50が提示されたか否かを判断する。具体的には、ステップST31の処理によって無線ティーチペンダントTP2のディスプレイ42に表示された内容に従って、操作者がIDカード50をロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に提示すると、IDカード50のNFCチップ51が近距離無線通信部16の通信範囲内に位置する。このとき、NFCチップ51は、接続認証用のIDカード50であることを示す対応情報を近距離無線通信部16に送信し、近距離無線通信部16は、受信した対応情報をロボット制御部12に出力する。ロボット制御部12は、近距離無線通信部16から入力される対応情報に基づいて接続認証用のIDカード50であるか否かを判断する。
例えば、NFCチップを内蔵しているものの本実施形態のロボット制御システムの接続認証に対応していないデバイスが近距離無線通信部16に提示された場合、近距離無線通信部16は本実施形態のロボット制御システムに対応しない不明な対応情報を受信する。この不明な対応情報はロボット制御部12に入力され、ロボット制御部12は、提示されたデバイスが接続認証用のIDカード50ではないと判断する。このとき(ステップST61においてNO)、ロボット制御部12は、図示しない警報装置にエラー音を出力させる。その後、ロボット制御装置Cの処理はステップST21に戻る。ロボット制御部12に接続認証用のIDカード50であることを示す対応情報が入力されて、ロボット制御部12が、対応するIDカード50が提示されたと判断した場合(ステップST61においてYES)、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST62に移行する。
ステップST62では、ロボット制御部12は、記憶部12cに記憶されている認証情報を、近距離無線通信部16に送信させる。また、ロボット制御部12は、タイマ17から現在時刻を取得するとともに、その現在時刻から所定時間(例えば、数十秒〜数分)を加算した時刻を演算する。ロボット制御部12は、この演算した時刻を、認証情報の有効期限情報として近距離無線通信部16に送信させる。近距離無線通信部16から送信された認証情報及び有効期限情報は、IDカード50のNFCチップ51に受信され、NFCチップ51のメモリに記憶される。その後、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST63及びステップST64に移行する。
ステップST63では、ロボット制御部12は、近距離無線通信部16における信号の送受信機能を無効化する。信号の送受信機能を無効化された状態においては、仮に近距離無線通信部16にIDカード50が提示されても、IDカード50のNFCチップ51からの信号を受信しないし、また、NFCチップ51に信号を送信しない。また、ステップST64では、ロボット制御部12は、タイマ17にカウント値のクリアを指示する。その上で、ロボット制御部12は、タイマ17にカウント値のカウントアップを指示する。なお、これらステップST63及びステップST64は、並行して処理される。ステップST63及びステップST64が終了すると、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST65及びステップST66に移行する。
ステップST65では、ロボット制御部12は、無線ティーチペンダントTP2からの接続要求信号を待機する。また、ステップST66では、ロボット制御部12は、タイマ17がカウントアップを開始してから所定時間が経過したか否かを判断する。具体的には、ロボット制御部12は、タイマ17のカウント値が所定値未満である場合には所定時間が経過していないと判断し、タイマ17のカウント値が所定値に達した場合には所定時間が経過したと判断する。所定時間が経過していないと判断した場合には(ステップST66においてNO)、ロボット制御装置Cの処理はステップST65に戻り、引き続き接続要求信号を待機する。所定時間が経過したと判断した場合には(ステップST66においてYES)、ロボット制御装置Cの処理はステップST67に移行する。
ステップST67では、ロボット制御部12は、ステップST63において無効化した近距離無線通信部16を有効化して、近距離無線通信部16による信号の送受信を可能とする。その後、ロボット制御部12の処理は、ステップST21に戻る。その後のステップST61以降の処理は、上で説明したとおりである。
なお、ステップST62において、有効期限を演算するために現在時刻に加算された「所定時間」、及び、ステップST66において判断される「タイマ17がカウントアップを開始してから所定時間」は、同じ時間が設定されている。また、ステップST62において有効期限情報が演算されてから、ステップST64においてタイマ17のカウントが開始されるまでのタイムラグは上記所定時間と比べて非常に短い。従って、IDカード50に送信され、NFCチップ51のメモリに記憶された認証情報の有効期限が切れるのとほぼ同時刻において、ステップST67において近距離無線通信部16が有効化され、新たに認証情報及び有効期限情報の送信が可能となる。
一方、図12に示すように、無線ティーチペンダントTP2の処理は、IDカード50の提示を要求する旨の表示をディスプレイ42に表示させた(ステップST31)後、ステップST51に移行している。ステップST51では、ティーチペンダント制御部41は、無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49に、無線通信の接続認証用のIDカード50が提示されたか否かを判断する。具体的には、ステップST31の処理によって無線ティーチペンダントTP2のディスプレイ42に表示された内容に従って、操作者がIDカード50をティーチペンダント制御部41の近距離無線通信部49に提示すると、IDカード50のNFCチップ51が近距離無線通信部49の通信範囲内に位置する。このとき、NFCチップ51は、接続認証用のIDカード50であることを示す対応情報を近距離無線通信部49に送信し、近距離無線通信部49は、受信した対応情報をティーチペンダント制御部41に出力する。ティーチペンダント制御部41は、近距離無線通信部49から入力される対応情報に基づいて接続認証用のIDカード50であるか否かを判断する。
例えば、NFCチップを内蔵しているものの本実施形態のロボット制御システムの接続認証に対応していないデバイスが近距離無線通信部49に提示された場合、近距離無線通信部49は本実施形態のロボット制御システムに対応しない不明な対応情報を受信する。この不明な対応情報はティーチペンダント制御部41に入力され、ティーチペンダント制御部41は、提示されたデバイスが接続認証用のIDカード50ではないと判断する。このとき(ステップST51においてNO)、ティーチペンダント制御部41は、エラー表示をディスプレイ42に表示させ、その後、無線ティーチペンダントTP2の処理はステップST31(図11参照)に戻る。ティーチペンダント制御部41に接続認証用のIDカード50であることを示す対応情報が入力されて、ティーチペンダント制御部41が、対応するIDカード50が提示されたと判断した場合(ステップST51においてYES)、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST52に移行する。
ステップST52では、ティーチペンダント制御部41は、IDカード50のNFCチップ51に認証情報、有効期限情報の送信を要求し、これら各情報を受信する。具体的には、NFCチップ51は、無線ティーチペンダントTP2の要求に基づき、ステップST62においてロボット制御装置Cから送信されてNFCチップ51のメモリに記憶されている識別情報及び有効期限情報を無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49に送信する。近距離無線通信部49は受信した識別情報及び有効期限情報をティーチペンダント制御部41に出力する。ティーチペンダント制御部41は、これら識別情報及び有効期限情報が入力された場合に認証情報及び有効期限情報を受信したと判断する。その後、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST53に移行する。
ステップST53では、ティーチペンダント制御部41は、ステップST52で受信した認証情報が有効期間内か否かを判断する。具体的には、ティーチペンダント制御部41は、IDカード50のNFCチップ51から認証情報を受信した時刻として、タイマ48から現在時刻を取得する。そして、ティーチペンダント制御部41は、その現在時刻がステップST52で受信した有効期限情報が示す有効期限よりも後である場合には有効期限を過ぎていると判断し、有効期限よりも前である場合には有効期限内であると判断する。有効期限を過ぎていると判断した場合には(ステップST53においてNO)、ロボット制御装置Cの処理はステップST55に移行する。
ステップST55では、ティーチペンダント制御部41は、ディスプレイ42に対して有効期限が切れているため無線通信の接続の確立ができなかった旨の警告を表示させる。その後、ティーチペンダント制御部41の処理は、ステップST11(図11参照)に移行する。その後の処理については、上で説明したのと同様である。
ステップST53において、ティーチペンダント制御部41が、認証情報が有効期間内であると判断した場合には(ステップST53においてYES)、無線ティーチペンダントTP2の処理は、ステップST54に移行する。ステップST54では、ティーチペンダント制御部41は、ステップST52で受信した認証情報によって特定されるロボット制御装置C宛の接続要求信号を、無線LANインターフェース46を用いて送信する。
一方、ロボット制御装置Cは、ステップST64においてタイマ17のカウントを開始してから所定時間が経過していない場合(ステップST66においてNO)、接続要求信号を待機した状態にある。この状態においては、ロボット制御部12は、ステップST68において、接続要求信号の入力があるか否かを判断する。具体的には、ステップST54において無線ティーチペンダントTP2が接続要求信号を送信すると、その接続要求信号は無線アクセスポイントAPに受信される。無線アクセスポイントAPは、受信した接続要求信号をロボット制御装置Cの通信制御部15に出力し、通信制御部15は入力された接続要求信号をロボット制御部12に出力する。ロボット制御部12は、通信制御部15からの接続要求信号の入力がない場合(ステップST68においてNO)、ステップST65に戻って引き続き接続要求信号の入力を待機する。通信制御部15からの接続要求信号の入力があった場合(ステップST68においてYES)、ロボット制御装置Cの処理は、ステップST23(図6参照)に移行する。その後、ロボット制御装置CにおいてステップST23〜ステップST26の処理が上記第1実施形態と同様に行われる。また、無線ティーチペンダントTP2においてステップST14及びステップST15の処理が第1実施形態と同様に行われて、ロボット制御装置Cと無線ティーチペンダントTP2との間で、無線通信の接続が確立される。
(第3実施形態の特徴)
上記の第3実施形態のロボット制御システムは、第1実施形態の(1)〜(4)、第2実施形態の(5)と同様の特徴を有する。また、第3実施形態のロボット制御システムによれば、以下の特徴を有する。
(9)上記第3実施形態では、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16がIDカード50のNFCチップ51に認証情報及び有効期限情報を送信してから所定期間、当該近距離無線通信部16による無線通信を無効化する。そのため、一連の無線通信の接続確立の処理中に、新たなIDカード50がロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に提示されても、その新たなIDカード50に対しては識別情報等が送信されない。したがって、一つのロボット制御装置Cにおいて、同時期に2系統の無線通信の接続確立処理が行われることが抑制される。
(10)上記第3実施形態では、無線ティーチペンダントTP2がIDカード50のNFCチップ51から認証情報を受信した時刻が、その認証情報の有効期限を過ぎている場合には、ロボット制御装置Cと無線ティーチペンダントTP2との間で無線通信の接続が確立しない。したがって、過去にIDカードのNFCチップ51に送信された認証情報に基づいて、意図せずにロボット制御装置Cと無線ティーチペンダントTP2との間で無線通信の接続が確立されてしまうことが抑制できる。
(11)上記第3実施形態では、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16が無効化されてから有効化されるまでの所定期間と、認証情報がIDカード50のNFCチップ51に送信されてからその認証情報の有効期限までの所定期間とが同一に設定されている。したがって、IDカード50のNFCチップ51における認証情報が有効な間は、新たに認証情報が送信されることを確実に防止できる一方、認証情報が無効になった直後に改めて認証情報の送信が可能となる。
(第4実施形態の構成)
本発明のロボット制御システムの第4実施形態の構成を図13及び図14に従って説明する。なお、第4実施形態のロボット制御システムにおける各装置の構成について、第1実施形態と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図13に示すように、ロボット制御装置Cには、無線ティーチペンダントTP2を載置することができる載置台60が有線で接続されている。載置台60には、例えば、無線ティーチペンダントTP2の外形に合わせた窪みが形成されており、この窪みに無線ティーチペンダントTP2がはめ込まれることにより無線ティーチペンダントTP2が載置できるようになっている。
図13に示すように、載置台60には、ロボット制御装置Cのロボット制御部12との間で通信を行うための有線通信部65が搭載されている。有線通信部65には、図示しない通信コネクタ(例えばオス型の通信コネクタ)が搭載されており、この通信コネクタを介して無線ティーチペンダントTP2と接続可能である。有線通信部65は、ロボット制御部12と有線で接続されていて、ロボット制御部12からの信号を無線ティーチペンダントTP2に出力し、また、無線ティーチペンダントTP2からの信号をロボット制御部12に出力する。有線通信部65は、ロボット制御装置Cの図示しない給電装置に有線で接続されていて、給電装置から出力された電力を無線ティーチペンダントTP2に供給する。つまり、載置台60の有線通信部65は、無線アクセスポイントAPとは異なる規格で通信を行う第2通信装置(有線通信装置)として機能するとともに、無線ティーチペンダントTP2へ電力を供給する充電装置としても機能する。
図14に示すように、無線ティーチペンダントTP2には、載置台60の有線通信部65の通信コネクタと同一規格の通信コネクタ75が搭載されている。通信コネクタ75は、例えばメス型コネクタであり、載置台60の有線通信部65と接続可能である。通信コネクタ75は、ティーチペンダント制御部41と有線で接続されていて、ティーチペンダント制御部41からの信号が通信コネクタ75を介して載置台60の有線通信部65に出力される。また、載置台60の有線通信部65からの信号が通信コネクタ75を介してティーチペンダント制御部41に出力される。通信コネクタ75は、無線ティーチペンダントTP2の図示しないバッテリに有線で接続されていて、載置台60の有線通信部65から供給された電力をバッテリに出力する。
第4実施形態における無線通信の接続の確立処理は、第1実施形態における無線通信の接続の確立処理(図6参照)とほぼ同様である。ただし、第4実施形態のロボット制御システムにおいては、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16に無線ティーチペンダントTP2が提示されるのではなく、無線ティーチペンダントTP2が載置台60に載置されて、無線ティーチペンダントTP2の通信コネクタ75が載置台60の有線通信部65に接続される。そして、無線ティーチペンダントTP2の通信コネクタ75が載置台60の有線通信部65に接続された状態で、無線ティーチペンダントTP2のキーボード43において所定の操作がされると、無線ティーチペンダントTP2のティーチペンダント制御部41が認証情報を出力する。この出力された認証情報が、通信コネクタ75、載置台60の有線通信部65を経て、ロボット制御装置Cのロボット制御部12に入力される(読み取られる)。そのため、図6に示す操作者の操作欄における「無線TPをロボット制御装置に提示」という記載は「無線TPを載置台に載置」と読み替えるものとする。
また、第4実施形態の無線通信の確立処理においては、図6に示す第1実施形態のステップST13の処理に代えた処理を行う。この処理では、無線ティーチペンダントTP2のティーチペンダント制御部41は、無線ティーチペンダントTP2を載置台60に載置することを要求する旨の表示をディスプレイ42に表示させる。そのため、図6に示すステップST13における「無線TPの提示要求を表示」という記載は「無線TPの載置要求を表示」と読み替えるものとする。上で説明した載置台60への無線ティーチペンダントTP2の載置に関する処理以外は、第1実施形態と同様である。
なお、第4実施形態において無線ティーチペンダントTP2とロボット制御装置Cとの間の無線通信の接続が確立した後は、無線ティーチペンダントTP2を載置台60から外しても、無線通信の接続の確立状態は維持される。
(第4実施形態の特徴)
上記の第4実施形態のロボット制御システムは、第1実施形態の(1)〜(4)と同様の特徴を有する。また、第4実施形態のロボット制御システムによれば、以下の特徴を有する。
(12)無線ティーチペンダントTP2を有するロボット制御システムにおいては、無線ティーチペンダントTP2を載置・充電するための載置台が設けられていることが一般的である。この載置台に、有線通信部65を内蔵させることにより、最小限の設計変更・ソフトウェア変更で、無線アクセスポイントAPとは異なる規格で通信を行う通信装置(第2通信装置)を確保できる。
(第5実施形態の構成)
本発明のロボット制御システムの第5実施形態を図15に従って説明する。なお、第5実施形態のロボット制御システムにおけるロボット制御装置C、無線アクセスポイントAP、無線ティーチペンダントTP2等の各装置の電気的構成は第4実施形態と同様であるため、説明を省略する。
第5実施形態のロボット制御システムは、複数(図15では2つ)のロボット制御装置Cを含んで構築されている。載置台60は、複数のロボット制御装置Cそれぞれに対して有線で接続されている。載置台60の内部には、有線通信部65の接続先を切り換えるための切換部としての切換スイッチ66が設けられている。切換スイッチ66を操作することにより、有線通信部65が複数のロボット制御装置Cのうちのいずれか一つと電気的に接続される。すなわち、第5実施形態のロボット制御システムは、複数のロボット制御装置Cで一つの載置台60(有線通信部65)を共有している。
なお、載置台60の有線通信部65が切換スイッチ66によりいずれかのロボット制御装置Cと接続された場合、そのロボット制御装置C及び載置台60は、無線通信の接続の確立処理について第4実施形態と同様に機能する。
(第5実施形態の特徴)
上記の第5実施形態のロボット制御システムによれば、第1実施形態の(1)〜(4)及び第4実施形態の(12)の特徴に加え、以下の特徴がある。
(13)上記第5実施形態によれば、一つの載置台60(有線通信部65)を複数のロボット制御装置Cで共有できる。したがって、ロボット制御装置Cが複数存在する場合に、そのロボット制御装置Cの数に応じた数の載置台60を設ける必要がなく、ロボット制御システムの構築コストの低減に貢献する。
(変更例)
上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。また、各変更例を適宜組み合わせて適用してもよい。
・ 各実施形態においてロボット制御装置Cの状態遷移処理は、例えばロボットRの構成や作業内容などに応じて、適宜変更できる。例えば、初期診断が正常であると判断された場合に、運転準備待ち状態を経ることなく運転準備状態へ遷移するようにしてもよい。すなわち、図5のフローチャートにおいてステップST3及びステップST4を省略してもよい。また、運転準備待ち状態、運転準備状態、サーボアンプON状態だけでなく、他の状態があってもよい。
・ 各実施形態において、認証情報の内容は上記実施形態で例示したものに限らず、無線ティーチペンダントTP2やロボット制御装置Cを特定できる情報であればどのようなものでも採用できる。例えば、操作者が無線ティーチペンダントTP2やロボット制御装置C毎に割り振った記号番号や名称でもよい。
・ 各実施形態において、無線ティーチペンダントTP2のディスプレイ42に、操作者に次の操作を示すための表示をさせなくてもよい。具体的には、例えば第1実施形態においてステップST15(図6参照)の処理を省略してもよい。
・ 第1〜第3実施形態では、ロボット制御装置Cに近距離無線通信部16を内蔵させたが、両者が有線で互いに接続されるのであれば、これらを別体で構成してもよい。例えば、操作ボックスOPに近距離無線通信部を設けてもよいし、第4実施形態における載置台60の有線通信部65に加えて又は代えて、近距離無線通信部16を設けてもよい。また、近距離無線通信部16のみを単独の筐体で構成してもよい。
・ 第4及び第5実施形態の載置台60において充電機能を省略してもよい。さらに、載置台60を省略して、ケーブル及び有線通信部65(通信コネクタ)のみの構成としてもよい。
・ 無線アクセスポイントAPによる無線通信とは異なる規格の通信として、上記各実施形態で挙げたNFC規格や有線通信規格以外を採用してもよい。例えば、IEEE802.15.1規格、赤外線通信等の光通信規格が挙げられる。
・ 上記のように、無線アクセスポイントAPによる無線通信とは異なる規格の通信としては、どのような規格の通信でも採用し得るが、ロボット制御装置Cが複数設けられている場合には、その異なる規格の通信の通信範囲がロボット制御装置C毎に重複しないことが好ましい。
・ 第1実施形態では、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16が認証情報を受信した(読み取った)場合にサーボアンプ14をオフにする処理を行ったが、この処理を省略してもよい。すなわち、図6におけるステップST23の処理を省略してもよい。この場合、無線ティーチペンダントTP2とロボット制御装置Cとの間で無線通信の接続が確立した場合、ロボット制御装置Cは「運転準備状態(図5におけるステップST5)」又は「サーボアンプON状態(図5におけるステップST6)」に遷移することになる。この点、第2〜第5実施形態においても同様である。
・ 第2実施形態では、近距離無線通信部49における信号の送受信機能を無効化することにより、近距離無線通信部49を無効化したが、無効化の態様はこれに限らない。例えば、近距離無線通信部49における信号の送受信機能は有効に維持しつつも、近距離無線通信部49からティーチペンダント制御部41への信号の出力を禁止してもよい。すなわち、IDカード50が近距離無線通信部49に提示されたことに基づいて、図7におけるステップST32やステップST33の処理が実行されなければ、近距離無線通信部49は無効化されたと言える。この点、第3実施形態における近距離無線通信部16の無効化についても同様である。
・ 第2実施形態において、無線ティーチペンダントTP2の近距離無線通信部49を無効化する処理(図9において、ステップST34、ステップST35、ステップST37、ステップST38の処理)を省略してもよい。同様に、第3実施形態において、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16を無効化する処理(図11において、ステップST63、ステップST64、ステップST66、ステップST67の処理)を省略してもよい。なお、これら近距離無線通信部を無効化する処理を省略する場合、近距離無線通信部に通信のオンオフを手動で切り換えることができるスイッチ等を設けるとよい。
・ 第2及び第3実施形態において、認証情報の有効期限を演算する処理、有効期限情報をIDカード50のNFCチップ51に送信する処理を省略してもよい。つまり、認証情報に有効期限を定めなくてもよい。この場合、少なくともロボット制御装置Cと無線ティーチペンダントTP2との間で無線通信の接続が確立される際には、IDカード50のNFCチップ51に記憶されている認証情報を消去することが好ましい。例えば、第2実施形態(図9及び図10参照)において、ロボット制御装置Cの近距離無線通信部16にIDカード50が提示されて認証情報を受信した場合に、IDカード50のNFCチップ51に記憶されている認証情報を消去するとよい。
・ 第4実施形態では、無線ティーチペンダントTP2の通信コネクタ75が載置台60の有線通信部65に接続された状態で、無線ティーチペンダントTP2のキーボード43において所定の操作がされた場合に、無線ティーチペンダントTP2のティーチペンダント制御部41が認証情報を出力するようにしたが、これを変更してもよい。例えば、無線ティーチペンダントTP2のキーボード43において所定の操作がされた後、所定時間内に無線ティーチペンダントTP2の通信コネクタ75が載置台60の有線通信部65に接続された場合に、無線ティーチペンダントTP2のティーチペンダント制御部41が認証情報を出力するようにしてもよい。