JPH03168807A - ロボット制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔ヰ既　　要〕 複数のロボットにより構戊されるロボットシステムのロ
ボット制御方式に関し、 同期や並列処理が必要な動作の記述を簡素化し、協調作
業を含めた動作シーケンスを容易に作或することを目的
とし、 複数のロボットと、前記複数のロボットへの制御情報を
入力するコンソールと、各ロボットを制御するサブ制御
装置と、各ロボットの制御と共に全体のシステムを管理
し動作コマンドを解析するホスト制御装置と、前記サブ
制御装置とホスト制御装置を接続する通信通信回線とに
より構戊されるロボットシステムにおいて、前記ホスト
制御装置内に、前記コンソールから入力されたコマンド
を解析し、かつ、解析結果に応じてコマンドを自己側と
サブ制御装置側に振り分けるコマンド解析部を備え、゛
自己側のコマンドによりロボット本体の動作を制御する
ロボット動作制御部を介して自己のロボット本体の動作
制御を行い、サブ制御装置側のコマンドを前記通信回線
を介して前記サブ制御装置側に送出すると共にサブ制御
装置のロボット動作制御部を介して自己のロボット本体
の動作制御を行うことにより、複数のロボットについて
並列作業及び同期作業を行うように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は複数のロボットにより構威されるロボットシス
テムのロボット制御方式に関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕産業用ロ
ボットによる製品組立作業の中には、複数のロボットに
よる協調作業が必要なものがある。例えば、部品を把持
した状態で他のロボットがねじ止めを行う様な場合であ
る。このように、複数のロボットの協調作業を行う場合
には全体の動作の進行状況を把握して、それぞれのロボ
ットに動作指令を与えるロボット制御装置を設けなけれ
ばならない。従って、ロボット制御装置には、■並列し
て動作を行う、■動作の同期をとる、といった機能が要
求される。

ロボット制御装置はコンソールから入力される動作命令
に従い順次動作を実行していくものであるため、同期動
作及び並行動作を記述するにはプログラムに何らかの手
段を設ける必要がある。そして、その手段はできるだけ
簡単でかつ理解し易いものが望ましい。

本発明の目的は、同期や並列処理が必要な動作の記述を
簡素化し、協調作業を含めた動作シーケンスを容易に作
戊することが可能なロボット制御方式を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数のロボット　（Ａ．　Ｂ）　と、前記複
数のロボットへの制御情報を入力するコンソールαＤと
、各ロボット　（１４．　１６）を制御するサブ制御装
置α９と、各ロボットの制御と共に全体のシステムを管
理し動作コマンドを解析するホスト制御装置αつと、前
記サブ制御装置とホスト制御装置を接続する通信通信回
線θつとにより構成されるロボットシステムにおけるロ
ボット制御方式であって、前記ホスト制御装置内に、前
記コンソールから入力されたコマンドを解析し、かつ、
解析結果に応じてコマンドを自己側とサブ制御装置側に
振り分けるコマンド解析部（２３〉を備え、自己側のコ
マンドによりロボット本体の動作を制御するロボット動
作制御部を介して自己のロボット本体の動作制御を行い
、サブ制御装置側のコマンドを前記通信回線を介して前
記サブ制御装置側に送出すると共にサブ制御装置のロボ
ット動作制御部を介してサブ側のロボット本体の動作制
御を行うことにより、複数のロボットについて並列作業
及び同期作業を行うようにしたことを特徴とする。

〔作　用〕

複数のロボットから構成されるロボットシステムにおい
て、１つのロボット制御装置をセンタの制御装置（以下
、ホスト制御装置〉として複数のロボットの全体を統括
する。他のロボットとは通信回線により接続され、ホス
ト制御装置からコマンドを当該ロボットに送出し、また
他のロボットの動作結果をホストが受信する。

動作プログラムはホストコンピュータから入力される。

ホスト制御装置はその入力コマンドを解析し、その結果
のコマンドを動作を行うべきロボットに通信回線を介し
て送出され、当該ロボットに付随するロボット制御装置
によりそのコマンドが解析され動作の実行される。そし
て、当該ロボットの制御装置は必要に応じてロボットの
動作終了をホスト制御装置に通信する。

このように、ロボットのコマンドの実行は、それぞれの
制御装置で行われるので、各ロボットへの動作を記述す
るだけで容易に並列動作が可能となる。従って、従来の
ようにプログラム上で協調動作部分を明示しなくてもよ
い。

同時に並列動作をさせるロボットが多数ある場合でも、
それを意識する必要はなくそれぞれの動作を記述すれば
よい。

また、動作実行の終了を通知する動作コマンドとその終
了通知を待つコマンドを組み合わせれば同期をとること
ができる。この終了待ちのコマンドは同期をとりたい動
作の後に実行すれば、それ以前に記述してある動作が全
て終了するまで以降の動作は実行されない。

〔実施例〕

第８図はロボットシステムの一例である。図示のように
、２台のロボットＡ，　　Ｂにより構成される。１はロ
ボットアーム、２はハンドである。一方のロボットアー
ムの制御装置は、自身のアームの制御以外に、ホストコ
ンピュータとしてシステム全体の制御及び動作プログラ
ムの解析も行う。

他方のロボットアームの制御装置はアームの制御とホス
トコンピュータとの通信を行う。

第１．　　２図は本発明のロボット制御方式を実行する
装置である。第１図はホスト制御装置の構戊図、第２図
はサブ制御装置である。例えば、第８図の八ロボットの
制御装置がホスト制御装置となり、Ｂロボットがサブ制
御装置となる。

第１図において、ホスト制御装置１３はコンソール１１
からの指令を受けるコマンド人力部２１と、このコマン
ドを解析するコマンド解析部２２と、ロボット動作制御
部２３と、ロボット本体１４と接続するロボットインタ
ーフェース（１／Ｆ）２４と、通信制御部２５と、通信
回線１２と接続する通信１／Ｆ２６を備える。

第２図において、サブ制御装置ｌ５は上記の構成からコ
マンド入力部２１が除かれた構成である。即ち、通信回
線ｌ２と接続する通信１／Ｆ３１、通信制御部３２と、
コマンドを解析するコマンド解析部３３と、ロボット動
作制御部３４と、ロボット本体１４と接続するロボット
インターフェース（Ｉ／Ｆ）３５とを備える。ホスト制
御装置とサブ制御装置は第８図の装置内で通信回線ｌ２
により相互に接続されている。

第３図はホスト制御装置とサブ制御装置間の並列動作の
ための通信の説明図である。

ホスト制御装置１３とサブ制御装置１５の間は、例えば
通信回線として“ＲＳ２３２Ｃ″等で接続されており、
文字列によりデータの授受を行うことができる。これら
の制御装置間はそれぞれ１対１で接続される。

ホスト制御装置上で人力されるロボット動作プログラム
は、全ての構成要素へのコマンドが１つのファイル上に
記述されたものである。並列動作を行う時にはファイル
を読込み、記述してある動作コマンドを順次解析してい
く。このようなファイルによる実行でのみ並列動作が可
能となる。

図示のように、ホスト制御装置１３からは「動作コマン
ド」及び「同期コマンド」がコマンド文字列によりサブ
制御装置１５に送られる。サブ制御装置では先ず人力さ
れたコマンドの解析を行い、コマンドに沿って実行し、
正常に終了したならば正常終了通知（ＴＲＵＥ）をホス
ト制御装置１３に返し、異常であれば異常通知（ＦＡＬ
ＳＥ）をホスト制御装置ｌ３に返す。

第４図はコマンド解析部におけるコマンド振分処理フロ
ーチャートである。ホストコンピュータからホスト制御
装置１３にコマンドが人力されると（１）、ホスト上の
コマンドか否か判断される（２）。ホスト上のコマンド
であれば、そのコマンドが動作コマンドか否か判断され
（３）、動作コマンドであれば、ロボット動作制御部２
３にデータ出力される（９）。

動作コマンドでなければ次に同期コマンドか否か判［さ
れ（４）、同期コマンドであればサブ制御装置からの終
了通知待ちとなる（８）。一方、同期コマンドでなけれ
ばコマンドエラーとなる（７）。

ステップ２において、ホスト上のコマンドでなければ、
出力すべきサブ制御装置１５をコマンドから決定し（５
）、通信回線１２を介して当該サブ制御装置１５の通信
制御部３２にコマンドを出力する（６）。

このようにホスト制御装置ｌ３においてコマンドは分類
され、ホスト上で実行されるか若しくは対応するサブ制
御装置にコマンドが送信される。ホスト制御装置からは
サブ制御装置に関する動作コマンドをサブ制御装置へ送
信するだけである。それを実行するためのコマンドの解
析は個々のサブ制御装置で行われる。

そのため、送信したデータに基づきサブ制御装置側が動
作している間に、ホスト側は自身の装置の動作を制御す
ることができるので並列動作が可能となる。

第５図は並列動作プログラムの記述例である。

図中、ＡＲＭＩはホスト制御装置で制御しているロボッ
トアームを示し、ＡＲＭ２はサブ制御装置で制御してい
るロボットアームを示す。各数値はｘ，　ｙ，　　ｚ軸
の座標値及び角度θであり、最後の数値はアームの動作
速度を示す。

図示のように、並列動作を行う場合には、ＡＲＭ２で示
すサブ制御装置側の動作コマンドＭＯＶＥＬをまとめて
ＡＲＭＩで示すホスト側の動作の前に記述し、サブ制御
装置側に必要な動作コマンドをホストが動作する前に全
てサブ側に送信しておく。

第６図は同期コマンドの処理フローチャートである。こ
のフローチャートはホスト制御装置の受信部分で実行さ
れる処理である。

まず、受信フラグを“０”にセットして（ｌ）、コマン
ドの読込みを行い（２）、同期コマンドか否か判断し（
３）、同期コマンドでなければコマンドを実行し（４）
、データ受信か否か判断し（５）、データ受信であれば
受信フラグを“．１”にし（６）、コマンドがあるか否
か判断し（７）、なければステップ２に戻り、あれば終
了する。

一方、ステップ３において、同期コマンドであれば受信
フラグが“１”か否か判断し（８）、“ビでなければデ
ータ受信待ちとなり（９）、“１”であれば正常終了か
否か判断しαＱ１正常終了であればステップ７に移る。

正常終了でなければエラーとなり（１１）、終了する。

このように、ホストとサブの各々の所属するロボットの
動作の同期をとる場合には、サブ制御装置に対し動作終
了後にその終了をホスト側に通知するように指示するコ
マンドを出力する。そして、ホスト側では自身のために
必要な動作コマンドを記述した後、サブ制御装置からの
終了通知のコマンド“ＴＲＵＥ”の到着を待つ。ホスト
側では自身の動作が全て終了した後、サブ側からの終了
通知コマンドを待つだけで両者の同期をとることができ
る。

なお、サブ制御装置側で動作失敗等の障害が発生したと
きは、サブ制御装置から異常コマンド“ＦＡＬＳＥ”を
ホスト側に送信し全体の動作を停止する。

第７図は同期獲得動作のプログラム記述例である。図中
、■と■の部分は並列動作を行い、同期をとる“ＳＹＮ
Ｃ”コマンドで“ＭＯＹＥＳ”動作の林了通知を待つ。

即ち、■のＡＲＭＩの“ＭＯＹＥＳ”″動作が終了する
と“ＳＹＮＣ”コマンドで同期をとる。従って、“ＳＹ
ＮＣ”までの２つのアームの動作コマンドが終了するま
で以降のコマンドは実行されない。”ＳＹＮＣ”が終了
した時点で■と■の部分のコマンドが同時に並列実行さ
れる。

サブ制御装置での動作はそのコマンド文字列を、対応す
る通信回線で送信するだけなので、サブ制御装置を追加
する場合も、その通信回線への振り分け部分のみの変更
を行えばよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、複数のロボット
を動作させるロボットシステムにおいて、複数のロボッ
ト間の同期や並列処理が必要な動作の記述が簡素化させ
るので、協調作業を含めた動作シーケンスを容易に作或
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるホスト制御装置のブロック図、 第２図は本発明によるサブ制御装置のブロック図、 第３図は本発明の並列動作のための通信説明図、第４図
は本発明のコマンド振分処理フローチャート、 第５図は本発明の並列動作プログラム記述例、第６図は
本発明の同期コマンド処理フローチャート、 第７図は本発明の同期動作プログラム、及び第８図はロ
ボットシステムの一例構成図である。 （符号の説明） １・・・ロボットアーム、 ２・・・ハンド、 １ｌ・・・コンソール、 １２・・・通信回線、 １３・・・ホスト制御装置、 １４．１６・・・ロボット本体、 ２１・・・コマンド入力部、 ２２．　３３・・・コマンド解析部、 ２３．　３４・・・ロボット動作制御部、２４．　３５
　・・・ロボットＩ　／Ｆ，２５・・・通信制御部、 ２６・・・通信Ｉ／Ｆ０ 本発明によるホスト制御装置ブロック図第１回 サブ制御装置 本発明によるサブ制御装置プＯツク図 第２回 本発明の並列動作のための通信説明図 第３回 本発明の並列動作プログラム記述例 第５回 本発明の同期コマンド処理フローチャート第６回 本発明の同期動作プログラム 第７回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のロボット（Ａ、Ｂ）と、前記複数のロボット
   への制御情報を入力するコンソール（１１）と、各ロボ
   ット（１４、１６）を制御するサブ制御装置（１５）と
   、各ロボットの制御と共に全体のシステムを管理し動作
   コマンドを解析するホスト制御装置（１３）と、前記サ
   ブ制御装置と前記ホスト制御装置を接続する通信通信回
   線（１２）とにより構成されるロボットシステムにおい
   て、 前記ホスト制御装置内に、前記コンソールから入力され
   たコマンドを解析し、かつ、解析結果に応じてコマンド
   を自己側とサブ制御装置側に振り分けるコマンド解析部
   （２３）を備え、 自己側のコマンドによりロボット本体の動作を制御する
   ロボット動作制御部を介して自己のロボット本体の動作
   制御を行い、 サブ制御装置側のコマンドを前記通信回線を介して前記
   サブ制御装置側に送出すると共にサブ制御装置のロボッ
   ト動作制御部を介して自己のロボット本体の動作制御を
   行うことにより、複数のロボットについて並列作業及び
   同期作業を行うようにしたことを特徴とするロボット制
   御方式。