JPH04134501A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、対象となる作業により必要なセンサを簡単に
付加、あるいは増設が可能なロボット制御装置に関する
。

（従来の技術） この種の従来の代表的なロボット制御装置の構成が第３
図に示されている。このロボット制御装置は、共通信号
バス１と、この上に接続されている主管理計算機部３と
、駆動制御計算記部５と、ロボットの制御に必要なロボ
ットの関節角度や角速度を読み取るためのエンコーダや
ポテンショメータやタコゼネレータなどのセンサ信号を
計算機用の信号に変換するサーボ用センサ信号入力部７
とが設けられている。

また、上記主管理計算機部３及び駆動制御計算記部５が
計算したロボット１９を制御するための数値をモータド
ライバへの指令出力に変換する駆動指令出力部９と、ロ
ボット１９をどのように動かすかを人間が入力するため
のマンマシンインターフェースとしてのティーチングボ
ックス１１や、他のロボットやＮＣ（数値制御）機械と
このロボッ）１９が同時に動がされる際に、これらを全
体的に管理する外部計算機１３などとの人出力を行う外
部インターフェース部１５とが設けられている。

さらに、ロボット１９の制御に必要な情報や駆動指令を
記憶し、共通信号バス上のすべてのマスク（バスに対し
て自らアクセス出来るもの）がら読み書きが可能な共通
メモリ部１７が設けられている。

このような構成のロボット制御装置において、現在の作
業に代わり、別の新しい作業を行わせる際、力センサ、
接触覚センサ、近接覚センサや画像による環境信号が必
要になったとする。ところが、上記した従来のロボット
の制御装置では、外界センサに対する特別の配慮がなさ
れていないため、ハードウェア、ソフトウェアともに大
きな改造が必要である。主管理計算機部３で外界センサ
信号処理を行うと仮定して、主管理計算機部３にセンサ
信号を送る方法には、以下の３つが代表的である。第４
図（ａ）〜第４図（ｃ）は改造後の構成例を示したもの
である。

第１の方法としては、第４図（ａ）に示されるように、
外部計算機としてのインターフェース部を使うことが考
えられる。外部計算機１３に外部センサ信号処理部２３
を用意し、次に人力した外界センサ信号をロボット制御
装置に送信できる適当な形に加工するソフトウェアある
いはハードウェアを用意してセンサ信号を加工する。

次に加工された信号を通信回線を経由してロボット制御
装置へ送信するシフトウェアあるいはハードウェアを用
意し、センサ信号をロボット制御装置へ送信する。この
際、ロボット制御装置側ではセンサ信号を受信し主管理
計算機部３に送るためのソフトウェアあるいはハードウ
ェアを準備しておく必要がある。

ｊｉ２の方法としては第４図（ｂ）に示されるように、
共通信号バス１の仕様を満足するインターフェースを持
つ外界センサ信号入力部２１を製作し、主管理計算機部
３へ共通信号バス１を介してセンサ信号を送信するか、
あるいは外界センサ信号入力部２１に共通信号バス１を
介して他から読むことかできる共通信号バス１を介して
センサ信号を読みにいくようにする。

第３の方法としては第４図（ｃ）に示されるように、主
管理計算機部３上に、外界センサ信号の入力と主管理計
算機３が読める形への変換を行うハードウェアあるいは
ソフトウェアをっけ加えるようにすることが考えられる
。

ところが、上記した３つの方法を用いても大幅なハード
ウェアやソフトウェアの改造や追加が必要であり、設計
、製作の時間がかかること、このためロボット制御装置
の価格も大幅に上がることから、現状では外界センサ応
用形ロボットは普及していない。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来のロボット制御装置では、ある種の
外界センサ信号を応用したシステムを構築しようとした
場合、ハードウェアの構成の改造やソフトウェアの変更
のための作業が非常に多くなる。

そのため、ユーザが外界センサ応用ロボットが必要にな
った際も、特別な設計や装置の必要なことから、価格的
にも、場所的にも無駄が多かった。

またメーカの開発工数も各種の外界センサ毎に対応が必
要なため多くなってしまう。

本発明は上記事実を考慮し、種々の外界センサへの対応
が可能で、かつ新規の外界センサに対して、最小のハー
ドウェアあるいはソフトウェアの変更が対応可能なロボ
ット制御装置を提供することが目的である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため請求項（１）記載の発明では、
作業環境の関係を知るための外界センサの種類毎に設け
られた外界センサの種別を示す識別信号を主管理計算機
部に伝達する外界センサ信号処理部と、主管理計算機部
に設けられ、外界センサ信号処理部の識別信号を判断し
て分岐処理する分岐処理手段と個々の外界センサ信号に
対応した処理が行える処理機能と、を設けたことを特徴
としている。

請求項（２）記載の発明では、外界センサ信号処理部は
、外界センサ信号を本信号処理部に合致したものに変換
する手段を持つ外界センサモジュールを備えたことを特
徴としている。

請求項（３）記載の発明では、外界センサモジュールと
外界センサ信号処理部が共通信号バスとは独立した外界
センサモジュール用共通信号バスで信号の交換をするこ
とを特徴としている。

（作用） 上記構成の請求項（１）記載の発明によれば、作業環境
を知るための外界センサの種類毎に設けられた外界セン
サ信号処理部によって、外界センサの種別が判別される
。外界センサ信号処理部は判別した外界センサの種別を
識別信号として主管理計算機部へ出力する。

主管理計算機部では、この主管理計算機部に設けられた
処理機能によって、入力された識別信号を判断して、分
岐処理され、各外界センサに対応した処理がなされる。

また、請求項（２）記載の発明によれば、外界センサか
らの信号は、外界センサモジュールにより、外界センサ
信号処理部に合致した信号に変換される。

さらに、請求項（３）の発明によれば、外界センサモジ
ュールと、外界センサ信号処理部が、外界センサモジュ
ール用共通信号バスで信号の交換がなされる。

（実施例） 以下、第１図及び第２図を用いて本発明の実施例につい
て説明する。第１図は本発明に係るロボット制御装置の
実施例の構成を示すブロック図である。

第１図に示されるように、共通信号バス２５には、主管
理計算機部２７と、駆動制御計算機２９と、共通メモリ
３１と、外部インターフェース部３３と、が接続されて
いる。さらに共通信号バス２５には外界センサ信号処理
部３５と、駆動指令出力部３７と、サーボ用センサ信号
入力部３９と、が接続されている。また外部インターフ
ェース部３３にはティーチングボックス４１と、外部計
算機等４３と、が接続されている。

駆動指令出力部３７とサーボ用センサ信号入力部３９に
はロボット１９と接続されている。外界センサ信号処理
部３５には、外界センサモジュール用共通信号バス４５
が接続されている。この外界センサモジュール用共通信
号バス４５により力センサ用外界センサモジュール４７
と、視覚センサ用外界センサモジュール４つが接続され
ている。

力センサ用外界センサモジュール４７はロボット１９に
接続されている。また視覚センサ用外界センサモジュー
ル４９には視覚センサ６３が接続されている。

外界センサ信号処理部３５は第２図に示されるように、
共通信号バスインターフェースモジュール５１と、外界
センサモジュール信号変換モジュール５３と、外界セン
サモジュール用共通信号バスインターフェースモジュー
ル５５と、で構成されている。

また視覚センサ用外界センサモジュール４９は第２図に
示されるように、外界センサモジュール用共通信号バス
インターフェースモジュール５７と、この外界センサモ
ジュール用共通信号バスインターフェースモジュール５
７に接続された外界センサ信号変換モジュール５９と、
この外界センサ信号変換モジュール５９に接続された外
界センサインターフェース６１と、で構成されている。

第２図において、共通信号バスインターフェース５１は
、共通信号バス２５とのインターフエ−ス処理を行う。

また外界センサモジュール信号変換モジュール５３は、
主管理計算機部２７が認識できる形の信号に外界センサ
モジュール４９からの信号を変換する。

次に本実施例の作用について説明する。

上記のように構成されたロボット制御装置において、既
に何らかの外界センサを使っており、新しく外界センサ
の追加が必要になった場合を考える。ハード的には、第
１図の構成図で考えると、外界センサモジュール４つの
追加だけということになる。

ソフト的には、主管理計算機部２７には、予めタイプの
異なる外界センサに対応出来るような処理機能を用意し
ておく。

外界センサ信号処理部３５には主管理計算機部２７が用
意している処理機能に合致するように外界センサモジュ
ール信号変換モジュール５３が信号変換を行うための変
換手段が用意されている。

そこで新たに追加する外界センサが用意しである処理機
能に対応したものであれば、ソフトウェア的な負担は殆
どかからない。また全く新しい外界センサを用いる場合
でも、外界センサ信号変換モジュールでの変換手段が簡
単になるように変換すればソフトウェアの負担は減少す
る。

次に、現在の外界センサを新しい外界センサに交換する
場合を考える。ハード的には第１に外界センサモジュー
ルを交換する方法、第２に外界センサモジュールのうち
外界センサインターフェースモジュールと外界センサ信
号変換モジュールを交換する方法、第３に外界センサイ
ンターフェースモジュールのみを交換する方法がある。

第１の方法は先に述べた外界センサの追加と同じ方法で
、全く新しい外界センサと交換する場合に使う。この場
合のソフト的な負担は、先に述べた外界センサ追加の場
合と同じである。

第２の方法は第１の方法の節約型である。外界センサイ
ンターフェース用共通信号バスインターフェースモジュ
ール５５の部分は外界センサが変わっても同じであるの
でそこは有効に使うという方法である。この場合のソフ
ト的な負担は第１の方法と同じである。

第３の方法は現在の外界センサと同系統のものに交換す
る場合に実施可能である。外界センサインターフェース
モジュール部６１て外界センサの信号違いを補正してや
れば、この部分の交換だけで良いので、ハード的な負担
が少なく、ソフトウェアは変更の必要がない。

また、第１図に示されるように、主管理計算機部２７と
外界センサ信号処理部３５が何種類かの外界センサを同
時に管理できる処理機能を具備していれば、いくっがの
外界センサを同時に駆動することが出来る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るロボット制御装置によ
れば、種々の外界センサへの対応が可能で、かつ新規の
外界センサに対して、最小のハードウェアあるいはソフ
トウェアの変更で対応可能にな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の制御装置の実施例の構
成を示すブロック図、第２図は外界センサ信号処理部と
外界センサモジュールの構成を示すブロック図、第３図
乃至第４図（ｃ）は従来のロボットの制御装置の構成を
示すブロック図である。 ２５・・・共通信号バス ２７・・・主管理計算機部 ２９・・・駆動制御計算記部 ３３・・・外部インターフェース部 ３５・・・外界センサ信号処理部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）共通信号バスと、この共通信号バスに接続された
   主管理計算機部と、共通信号バスに接続された駆動制御
   計算記部と、を備えて、ロボットの駆動軸の動作を制御
   するロボット制御装置であて、 作業環境の関係を知るための外界センサの種類毎に設け
   られると共にこの外界センサの種別を示す識別信号を前
   記主管理計算機部に伝達する外界センサ信号処理部と、 前記主管理計算機部に設けられ、外界センサ信号処理部
   の識別信号を判断して分岐処理する分岐処理手段と個々
   の外界センサ信号に対応した処理が行える処理機能と、
   を設けたことを特徴とするロボット制御装置。
2. （２）前記外界センサ信号処理部は、外界センサ信号を
   本信号処理部に合致したものに変換する変換手段を持つ
   外界センサモジュールを備えたことを特徴とする請求項
   （１）記載のロボット制御装置。
3. （３）前記外界センサモジュールと外界センサ信号処理
   部が共通信号バスとは独立した外界センサモジュール用
   共通信号バスで信号の交換をすることを特徴とする請求
   項（１）記載のロボット制御装置。