JPH0348305A - ロボット制御装置 - 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〕 本発明はロボット制御装置の構成要素間の通信に関する
ものである． 〔従来技術〕 従来この種の分野の技術としては、下記の文献に開示さ
れたものがある。

（１〉　リーセントアドバンシスイン　ロボテイクス（
　ＲＥＣＥＮｒ　ＡＤＶＡＮＣＥＳ　ＩＮ　ＲＯＢＯｒ
ＩＣＳ　）　　エディテッドバイ　ジエラルドベニー，
スーザンハックウッド（　Ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙ　ＧＥＲ
ＡＲＤＯ　ＢＥＮＩ　，　ＳＵＳＡＮ　ＨＡＣＫｗｏｏ
ｏ　）　アウィレイ　インターサイエンスパブリケーシ
ョン（　Ａ　Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ　
Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）。

（２〉日本ロボット学会誌　１９８８年８月号（Ｖｏｌ
．６　Ｎｏ．４）　’　ｏボットとコンピュータ技術」
特集Ｐ３１８〜Ｐ３３８　日本ロボット学会編集。

第３図は上記文献《１）に開示されたロボット制御装置
の構或概念の一例を示す図である。図示するように、レ
ベル１〜３とプロセスとからなり、レベル１には高レベ
ルの入力コマンドが入力される才一ガナイザー１０１、
レベル２にはセンサ調整部２０１，アーム調整部２０２
，視覚調整部２０３、レベル３には上部アーム制御部３
０１，ハンド制御部３０２、プロセスにはセンサ４０１
，軸Ｉ４０２．結合部１４０３　．グリップ４０４，Ｔ
Ｖカメラ４０５が配置されている． このロボット制御装置の構成要素は、一般にそれぞれマ
イクロプロセッサを内蔵する個別のハードウエアによっ
て構成されている。このため、ロボット制御装置内の各
構成要素どうしの通信方法には以下のような各方法がと
られている。

■共通メモリ方式：第４図に示すように、各構成要素１
，２，３．４のマイクロプロセッサがアクセス可能な共
通メモリ（ＲＡＭ）を介してデータのやり取りをする方
法。

■マスタ／スレープ方式：第５図に示すように、ロボッ
ト制御装置全体の制御を行なう構成要素１のマイクロプ
ロセッサをマスクとし、それ以外の構成要素２，３．４
を全てＩ／Ｏ（スレーブ）とみなす方法。各構成要素は
ｌつ又は複数の特定アドレスを持ち、マスクがこのアド
レスを指定することによりデータのやり取りを行なう。

〔発明が解決しようとする課題．〕

しかしながら上記２つの方法には、それぞれ以下のよう
な問題点がある。

■共通メモリ方式 データ転送のために、共通メモリへの書き込み、共通メ
モリからの読み出しと言う２ステップを必要とするため
、転送に時間がかかる．単一の共通メモリを複数の構成
要素が共有するため、１つの構成要素が共有メモリをア
クセスする場合、他の通信を希望する構成要素のマイク
ロプロセッサは待機しなければならず、デットタイムを
生じる． 構成要素は他の構成要素に対して、同時に情報（例えば
サーボサンプリング開始、緊急動作停止等）を送ること
ができない． ■マスタ／スレーブ方式 ．マスクは各スレープに対して、同時に情報（例えばサ
ーボサンプリング開始、緊急動作停止等）を送ることが
できない。

スレープ間の直接のデータ転送ができない。

従って、スレーブ間でデータ転送を行なう場合には一旦
マスタヘデータを送り、マスクから目的のスレープに転
送する必要がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上５ 記ロボット制御装置内部の各構成要素のデータ転送に時
間がかかるという問題点と、同時に複数の構成要素にデ
ータ転送ができないという問題点及びマスタ／スレーブ
方式特有の、スレーブどうしが直接通信ができないとい
う問題点を除去し、データ転送の高速化と、データの同
時転送を可能にしたロボット制御装置を提供することに
ある．〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するため本発明は、ロボット制御装置を
構成する複数の構成要素がシステムバスを介して接続さ
れる構成のロボット制御装置において、前記構成要素内
部に、各構成要素の外部から見て同一のアドレスを有す
る通信ポートと、各構成要素の外部から見て各構成要素
ごとに異なる個別アドレスを有する通信ポートを設けた
ことを特徴とする。

〔作用〕

ロボット制御装置を上記の如く構成することにより、各
構或要素はシステムバスに対して共通のアドレスを有す
る通信ポートと、個別のアドレスを有する通信ポートを
備えたので、共通メモリ方式のように、データの転送の
ために、共通メモリへの書き込み読み出しに２ステップ
を必要とすることなく、１つの構或要素が共通メモリを
アクセスする場合、他の通信を希望する構成要素が待機
しなければならないということがなくなり、システムバ
スを経由したデータ通信時間を低減できる．各構成要素
間でデータ転送する場合も一旦マスクを経由しないで各
構成要素間で直接転送できるから、この点でもデータ通
信時間を低減できる．また、１つの構成要素から複数の
構成要素にデータ通信をするときは、各゛構成要素の外
部から見て同一のアドレスを有する通信ポートを通して
同時に行なうことができるから、上記従来の共通メモリ
方式やマスタ／スレープ方式のように同時に各構成要素
に情報を送ることができないということもなくなる． また、データ通信に要する各マイクロプロセッサの時間
も低減できるから、ロボット制御装置全体のデータ処理
能力を向上されることが期待できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係るロボット制御装置の構成を示す図
である．図示するようにロボット制御装置は構成要素１
，構成要素２，構成要素３，構成要素４，構成要素５が
システムバス１０を介して接続された構成である．構成
要素１はロボット制御装置全体を統括、制御するマスク
制御ブロックであり、構成要素２はロボットアーム部分
を制御するアーム制御ブロック、構成要素３はハンド部
分の制御を行なうハンド制御ブロック、構成要素４は画
像データ等のセンサー情報を統括するセンサー制御ブロ
ック、構成要素５は座ａｔ演算等の数値演算を専門に行
なう数値演算ブロック等である。

各構成要素のシステムバス１０に対するインターフェー
スは以下のＡ，Ｂ．Ｃの３つで構成されている。

Ａ：システムバス１０から見て構成要素によって異なる
アドレスを持つ２ポートメモリ．Ｂ：システムバス１０
から見て構成要素に共通のアドレスを持つ２ポートメモ
リ。なお、システムバス１０からはこのメモリの読み出
しは禁止されている． Ｃ：他の構成要素の２ポートメモリをアクセスするため
のバスインタフェース． 上記構成のロボット制御装置の各構成要素間のデータ転
送例を以下に説明する． 単一の構成要素に対するデータは、データ転送元（例え
ば構成要素１）のマイクロプロセッサからインタフェー
スＣを通して送り出され、転送先（例えば構成要素２）
のインタフェースＡの２ポートメモリに格納される．転
送先のマイクロプロセッサは転送元からのデータ転送が
終了した後、インタフェースＡの２ポートメモリより転
送されたデータを読み出し、このデータの解釈・実行を
行なう． 各構成要素共通、又は複数の構成要素に対するデータは
、データ転送元（例えば構成要素１）のマイクロプロセ
ッサからインタフェースＣを通して送り出され、転送先
（例えば構成要素２，構成要素３，構成要素４，構成要
素５）のインタフェースＢの２ポートメモリに格納され
る．転送先の各構成要素のマイクロプロセッサは、デー
タ転送終了後、各このデータを読み出し、解釈・実行を
行なう。本実施例でのデータ転送終了の判断はシステム
バス１０のＢＢＳＹ信号の状態により判断する． 第２１３０はロボット制御装置の構成要素のシステムバ
スインタフェースの構成を示す図である。

このインタフェースは、システムバス１０のアドレス信
号と制御信号及びローカルバス１１のアドレス信号と制
御信号によってデータインタフェース部分を制御するイ
ンタフェース制御回路１２、システムバス１０のアドレ
スをデフードしてバスインタフェースを選択する第１の
アドレスデコーダ１３、ロー力ノレバス１１のアドレス
ヲテフードしてデータインタフェースを選択する第２の
アドレスデコーダ１４、システムバス１０に対して共通
のアドレスを有する共通アドレス２ポートメモリ１５、
システムバス１０に対して各構成要素に特有のアドレス
を持つ個別アドレス２ポートメモリ１６、この構成要素
から他の構成要素をアクセスするためのデータバッファ
ｌ７及びマイクロプロセッサ１８を具備する。

第２図を用いてデータ転送手順を詳細に説明する．ここ
で、データ転送元を構成要素ａ１データ転送先を構成要
素ｂ（単一の場合及び複数の場合を含む）とする。また
、システムバス１ｏはＶＭＥｂｕｓとし、特に断わりが
無い信号名称及び手続きはＶＭＥｂｕｓ規格に規定され
ているものを用いる。

■構成要素ａのマイクロプロセッザ１８はシステムバス
１０のバスアービタに対してバス要求を転送する。

■バスアービタから使用権を獲得したならば、構成要素
ａはＢＢＳＹ信号をアクティブにする。■マイクロプロ
セッサ１Ｂは構成要素ｂのアドレスを選択しながらデー
タを転送する．同時に構成要素ｂはインタフェース制御
回路１２内にある、転送開始アドレスレジスタに、最初
に受信したデータのアドレスを記憶し、また、インタフ
ェース制御回路１２内にあるアクセスフラグ（構成要素
ｂがアクセスされたことを記憶するフラグ）をセットす
る． ■マイクロプロセッサ１８はデータ転送を終了したなら
ば、ＢＢＳＹ信号をノンアクティブにすることを含むバ
ス解放手続きを行なう。

■構成要素ｂのインタフェース制御回路１２は、アクセ
スフラグの状態をＢＢＳＹ信号の状態により構成要素ｂ
に対するデータ転送が終了したことを検出し、データ読
み出し要求を構成要素ｂのマイクロプロセッサ１８に転
送する。

■構成要素ｂのマイクロプロセッサ１８はデータ読み出
し要求を受けて、インタフェース制御回路１２内にある
転送開始アドレスレジスタの内容を読み出し、この情報
に基づいて該当２ポートメモリよりデータを読み出し、
このデータの解釈及び実行を行なう。なお、構成要素ｂ
のマイクロプロセッサ１８は転送開始アドレスレジスタ
の読み込みと同時にアクセスフラグのリセットを行なう
。

なお、上記実施例では、システムバス１０として、ＶＭ
Ｅｂｕｌｌを用いたが、システムバス１０はこれに限定
されるものではなく、同時多重想理ができ、またいくつ
かのＣＰＵと周辺装置が同じバスを分け合って使えるマ
ルチＣＰＵバスであればよいことは当然である． 〔発明の効果〕 以上、説明したように本発明によれば、ロボッ制御装置
の構成要素にシステムバスに対してプ（通のアドレスを
有する通信ポートと、個別のアドレスを有する通信ポー
トを備えたので、システムバスを経由したデータ通信時
間を低減できると共に、データ通信に要する各マイクロ
プロセッサの時間も低減できるから、ロボット制御装置
全体のデータ処理能力を向上されることが期待できると
いう優れた効果が得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロボット制御装置の構成を示す図
、第２図はロボット制御装置の構成要素のシステムバス
インタフェースの構成を示ス図、第３図は従来のロボッ
ト制御装置の構成概念を示す図、第４図｛ま共通メモリ
方式の構成を示す図、第５図はマスタ／スレープ方式の
構成を示す図である。 図中、１０・・・・システムバス、１２・・・・インタ
フェース制御回路，１３．１４・・・・アｒレスデコー
ダ、１５・・・・共通アドレス２ポートメモリ、１６・
・・・個別アドレス２ボ，一トメモリ、１７・・・・デ
ータバスバッファ、１８・・・・マイクロプロセッ゛ナ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボット制御装置を構成する複数の構成要素がシステム
   バスを介して接続される構成のロボット制御装置におい
   て、前記構成要素内部に、各構成要素の外部から見て同
   一のアドレスを有する通信ポートと、各構成要素の外部
   から見て各構成要素ごとに異なるアドレスを有するアド
   レスを有する通信ポートを設けたことを特徴とするロボ
   ット制御装置。