JPH0335987A - ロボットの非干渉方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、産業用ロボットの複数台を互いに干渉し合う
ようなところで利用する場合のロボットの非干渉方法に
関するものである。

従来の技術 近年、ロボットの非干渉方法は、狭いスペースで、沢山
の作業を行なうために、複数台のロボットを使用する場
合に、用いられるようになってきている。

以下図面を参照しながら、上述した従来のロボットの非
干渉方法の一例について説明する。第Ｓ図は従来の水平
多関節ロボットの側面図、第６図は従来のロボットを２
台用いて作業させる場合の配置図、第７図は従来の非干
渉方法を実現するための作業フロー図である。

第５図において、１は水平多関節ロボットＡで、ロボッ
ト本体２に装着された水平方向回転可能な第１アーム部
３と、この第↓アーム部３の先端に装着された水平方向
回転可能な第２アーム部４と、この第２アーム部４の先
端に固定された上下方向移動および回転可能な軸部から
なるユニット部５を備えており、この水平多関節ロボッ
トＡ１とこれと同等の構成を有する水平多関節ロボット
Ｂｌａが第６図に示すように互いに対向する位置に配置
され、単一のコントローラ６により制御される。

このように構成されたロボットの非干渉方法について、
その動作を説明する。まず、第６図に示すように、ロボ
ットＡの動作プログラムを作成する８次にロボットＢの
動作プログラムを作成する。

そしてシミュレーションして、ロボットＡとロボットＢ
が干渉するかどうかをチエツクする。干渉すると判断し
た場合は、ロボットＡおよびロボットＢの動作プログラ
ムを再度、作成し直す、干渉しないと判断した場合は、
実際にロボットの危険防止を検査するために、動作速度
を落した状態で。

ゆっくりと動かし、ロボットＡとロボットＢが干渉しな
いかどう−ｈ１を確認する。干渉する場合は再度、ロボ
ットＡ、ロボットＢの動作プログラムを作成し直す。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような方法では、実際にロボット
を動作させるまでに多大な労力と時間を必要とする。ま
た、ロボットの動作速度を一気に上げた場合にロボット
が干渉しやすくなり、ロボットが破損したりすることに
なる。また、非干渉のプログラムが作成されたとしても
、それぞれのロボットのアーム部が同じ平面上にあるこ
とから、衝突防止のために、一方が干渉しない場所に待
避したりする動作が必要となり、その間、待避している
ロボットは作業は不可能となり、全体の作業の効率を下
げる結果になるという問題も有していた。

本発明は上記問題を解決するもので、ｍ数のロボットを
動作させるまでの労力と時間を軽減し、全体の作業効率
を下げることのないロボットの非干渉方法を提供するこ
とを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明のロボットの非干渉方
法は、ロボットの設置面からの高さを自由に変える手段
と、アームの上面および下内に設けられてアームの位置
および上下軸の突出位置を検出できるセンサを用い、相
手方のロボットの上下動の情報と自分のロボットの目標
点までの動作の軌跡情報とで自動的に干渉を避けるもの
である。

作用 上記した構成により、複数台のロボットを配置する場合
に、設置面からの高さを自由に変える手段により、各ロ
ボットの第１アーム部、第２アーム部を回転させても、
互いに干渉しない高さに設定し、これにより水平方向の
動作についての干渉がなくなり、干渉するのは上下軸の
動作だけとなり、この動作に関しては、センサを用いる
ことにより、上下軸を昇降させるタイミングを見つける
ことができて、干渉を避けることができることになる。

実施例 以下本発明の一実施例のロボットの非干渉方法について
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるロボットの非干渉方
法を実現するための複数ロボットの配置図を示すもので
ある。ロボットＡｌｌおよびロボットＢ１１ａは、各ロ
ボットの第１アーム部、第２アーム部を回転させても干
渉しないように、段違いの高さに、高さ調整可能に設定
されている。

第２図はロボットＡ、Ｂの側面図である。第２図におい
て、昇降体１２を昇降駆動するための昇降装＠１３と、
昇降体１２に水平方向回転可能に装着された第１アーム
部１４と、第１アーム部１４の先端に水平方向回転可能
に装着された第２アーム部１５と、第２アーム部１５の
先端に固定されて上下軸を上下移動および回転駆動する
上下軸駆動装置１６を備えており、第１アーム部１４．
第２アーム部１５．上下軸駆動装［１６の上面にそれぞ
れセンサ１７〜１９と上下軸駆動装置１６の下面にセン
サ２０が設けられている。これらセンサ１７〜１９はロ
ボットＢのアームなどが自分のアームなどの位置に対し
て重った位置にあるかどうかを判断するためのものであ
り、センサ２０は上下軸の突出位置を検出するものであ
る。

第３図（ａ）（ｂ）は上下軸駆動装置１６の縦断面およ
び横断面であり、上下軸は上面より上には出ないような
構造の例である。第３図において、２１はモータであり
、モータ２１の回転を伝えるシャフト２２は先端に固定
されたウオームギア２３を回転させ、この回転によりギ
ア２４を回転させ、ギア２４に噛合しているケーシング
２５のラック２６を介してケーシング２５を上下動させ
る機構になっている。

第４図は２台のロボットＡ、Ｂを制御するコントローラ
内部のアルゴリズムを示し、使用者はこれらのアルゴリ
ズムを意識しないで独自に各ロボットのプログラムを作
成することができる。フローは１つの動作実行について
示している。

このように構成されたロボットの非干渉方法について、
その動作を説明する。まず、第２図のロボット２台を昇
降装置１３を用いて、第１図にあるように、それぞれの
ロボットＡ、Ｂの第１アーム部１４、第２アーム部１５
を動作させても干渉しない高さに５１整する。ロボット
Ａ、Ｂの上下軸は第３図のような構造で一方向のみに伸
縮する。この使用者はロボットＡ、Ｂに対して干渉を全
く意識しないで、プログラムを作成する。

ロボットを制御するコントローラ２１のアルゴリズムは
第４図のようになっている。ここでロボットＡはロボッ
トＢの下にあるものとする。ロボットＡの動作実行につ
いては、まずロボットＢの上１：軸が下降しているかの
判断を行ない、下降していれば、ロボットＡが目標点ま
で移動する間しこロボットＢの上下軸に衝突するかの判
断をし一＊突するならロボットＡをその場で待機させ、
それ以外ならロボットＡを目標点まで移動させていく。

ロボットＡが目標点に到達するまでこれらの動作を繰り
返す。

ロボットＢの動作実行については、まず、ロボットＢの
目標点は上下軸を下降させるかどうかの判断をする。上
下軸を下降させる必要のある場合は、ロボットＢが目標
点まで移動する間に上下軸がロボットＡと衝突するかを
判断する。衝突する場合はロボットＢをその場で待機さ
せる。それ以外はロボットＢを目標点まで移動させてい
き、目標点に到達するまでこれらの動作を繰り返す。以
上の判断はセンサからの情報および軌跡計算から行う。

このように本実施例によれば、使用者はロボットの干渉
を意識しないでプログラムを作成することができ、多大
な労力と時間は軽減される。なお実施例において、２台
のロボットについて説明したが、複数台のロボットでも
同様であり、１つのロボットの本体上に、２本のアーム
がある場合でも同様である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ロボットの設置面からの
高さを自由に変える手段と、アームの上面および下面に
設けられてアームの位置および上下軸の突出位置を検出
するセンサを用い、複数台のロボットに非干渉アルゴリ
ズムに基づいて動作させることにより、複数台のロボッ
トを動作させる場合の学習のための労力と時間を大幅に
軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の非干渉方法による２台のロ
ボットの配置図、第２図は第１図のロボットの側面図、
第３図（ａ）　（ｂ）は同ロボットの上下軸の縦断面お
よび横断面図、第４図は同ロボットの使用者が意識しな
くてもよいコントローラ内部のアルゴリズムを示すフロ
ー図、第５図は従来例のロボットの側面図、第６図は同
ロボットの２台の配置図、第７図は従来例の使用者が考
慮しなければならないアルゴリズムのフロー図である。 １１．１１　ａ−ロボット、Ａ、　Ｂ、　１２−昇降体
、１３・・・昇降装置、１４・・・第１アーム部、１５
・・・第２アーム部、　１６・・・上下軸駆動装置、１
７〜２０・・・センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数台の水平多関節ロボットによる非干渉方法であ
   って、ロボットの設置面からの高さを自由に変える手段
   と、アームの上面および下面に設けられてアームの位置
   および上下軸の突出位置を検出するセンサを用い、相手
   方のロボットの上下軸の情報と自分のロボットの目標点
   までの動作の軌跡情報とで、自動的に干渉を避けるロボ
   ットの非干渉方法。