JPH04201081A

JPH04201081A - ロボット制御装置

Info

Publication number: JPH04201081A
Application number: JP33195790A
Authority: JP
Inventors: Akira Morizono; 森薗　明; Masakatsu Kaneko; 金子　正勝
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-22

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、複数のロボットの動作中に発生するデッドロ
ックを回避することができるロボット制御装置に関する
。

［従来の技術］従来、溶接組立ラインにおいてロボットが稼働している
が、近時、特に多数のロボットを同時に稼働させること
が多く、各ロボットが相互に干渉する確率が犬となって
いる。そこでその干渉を防止するための技術が考えられ
ている。

例えば、デッドロック検圧装置に関して、特開昭６１−
１２３９０６号公報においてロボットの干渉防止処理シ
ステムが開示されている。

この公報に記載の技術は、各ロボットの現在位置データ
とロボットの原点間距離データに基づいて演算されたロ
ボット間現在距離データとロボット間接近限界距離デー
タから各ロボットを停止させるかどうかを判定し、その
判定結果がロボットの停止を示唆しているときに、プロ
グラム自動修正装置によってロボット動作用の実行プロ
グラムとロボットが停止される以前に実行していた実行
プログラムのステップ番号を読み出し、プログラム編集
手段によって、読み比した実行プログラム中のプログラ
ムステップ番号以前のプログラムステップに所要のロボ
′ット動作修正用インターロックプログラムデータを追
加して、新たなロボット動作用の実行プログラムを修正
編集し、実行プログラムの書き換えを行うようにしたも
のである。

「発明が解決しようとする課題ｊしかしながら、上記従来例においては、ロボットのデッ
ドロックが発生して、ロボットが停止した後にプログラ
ムステップ番号以前のステップに所定のロボット動作修
正用のインタロツタプログラムデータを追加するためス
テップ数が増加し、また、従来の複数のロボットの動作
中に生じるデッドロックの検出装置を実際の生産現場に
適応しても、干渉しようとしている作業腕を自動的に待
たせるようにした場合、干渉の状態によってはデッドロ
ックが発生する。さらに、デッドロックは偶発的な現象
であり、生産設備全体が稼働しなければそれが発生する
かどうかわからないという問題があった。

そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたも
のであって、デッドロックを検出し、デッドロック検出
後にデッドロックの一つ手前の移動命令の直後に排他命
令を挿入し、再度デッドロックが発生しないようにプロ
グラムを自動修正することのできるロボット制御装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］前記の課題を解決するために、本発明は、複数のロボッ
トの１台毎にタスクを割り付けて共同作業を実施させる
ロボット制御装置において、ロボット間の干渉を少なく
ともロボットの構成要素、把持ワーク間の距離またはロ
ボット占有空間のマーキングによって予測する干渉予測
器と、複数のロボットが動作中に接近し前記干渉予測器によっ
て干渉が予測されロボットが停止した状態が規定時間以
上継続したことによりデッドロックを検出するデッドロ
ック検圧装置と、デッドロック検出後、デッドロックの
一つ手前の移動命令の直後に排他命令を挿入しデッドロ
ックしたステップの次のステップに排他解除命令を追加
しプログラムを自動修正するタスク制御編集器と、を備えることを特徴とする。

［作用］本発明に係るロボット制御装置は、複数のロボットを使
用した設備において、複数のロボットの動作中のデッド
ロックを検出することが可能であり、デッドロック検出
後に再びデッドロックが発生しないように自動的にプロ
グラムを修正することができる。また、シミュレーショ
ン制御装置を用いることにより事前にデッドロックを起
こすことのない制御プログラムが得られる。

［実施例ｊ次に、本発明に係るロボット制御装置について好適な実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

第１図に基づき、複数のロボットの動作を説明する。図
において、Ａ乃至Ｆはロボットの稼働エリアとする。

例えば、ロボット１はその稼働エリアをＡ乃至Ｆとし、
ロボット２も同じ稼働エリア内で稼働するものとする。

そして、例えば、ロボット１がＡ−Ｂ−Ｃの順に各エリ
アを移動するものとし、ロボット２がＤ−Ｅ−Ｂの順に
各エリアを移動するものとする。この時、ロボット１が
Ｂのエリアに存在していたときにロボット２がＢのエリ
アに侵入しようとすると、ロボット２にロック命令を与
える。そして、ロボット１がＢのエリアから出るとロボ
ット２にはフリー命令を与え、ロボット１がＢのエリア
から出たことを知らせる。このような動作は正常なイン
ターロック動作であるが、もしも、ロボット１がＢから
Ｅへ移動しようとしたときに、ロボット２がＥで稼働し
、且つロボット２の稼働がエリアＥで終了した後にロボ
ット２がＢのエリアへ移動するようになっていた場合、
ロボット１はロボット２がＥのエリアから移動するのを
待ち、ロボット２はロボット１がＢのエリアから移動す
るのを待つ状態となるので互いに動きが取れなくなって
、デッドロック状態となる。

第２図は本実施例のロボット制御装置の機能の全体構成
を示す図であり、各機能について以下に説明する。

上記のような動作を、第２図の構成に基づいて説明する
と、メモリ　（図示せず）に記憶されタスク制御記憶群
１０はタスク制御記憶１乃至Ｎからなり、それらはロボ
ッ）１乃至Ｎの移動命令およびタスク間制御命令、１１
０命令からなっている。

また、実行制御機構１２は、溶接組立ラインの設備全体
の起動指令を持ち、起動後はロボット群１６の各ロボッ
ト１乃至Ｎに対応するタスクのプログラムカウンタを初
期化し、タスク制御記憶１乃至Ｎの各制御命令を制御命
令インタプリタ群１４の制御命令インタプリタｌ乃至Ｎ
に順番に実行させる。

この制御命令インタプリタ１乃至Ｎは、タスク制御記憶
１乃至Ｎの各制御命令を解釈し実行するが、特にロボッ
ト移動命令の場合、移動位置にロボットが移動するまで
決約られた補間時間刻み毎に補間位置データをロボット
の駆動装置に払い出す。

干渉予測器１８は各ロボットについて、次の補間位置デ
ータと移動ベクトルに基づき、次の補間位置で補間中止
指令が呂でもロボットが停止しつる領域と、ロボットの
現在位置からロボット占有空間をマーキンクし、その近
傍に他のロボットまたは固定されている設備構成要素が
ないか調べる。

干渉予測器１８において、固定されている設備構成要素
と移動しているロボットが干渉することが予測された場
合は、このようｔ；ことは通常ならあり得ない事象であ
るから、補間中止指令を８しアラームを出す。

当該ロボットの占有空間と他のロボットの占有空間とが
干渉することが予測された場合は、補間中止指令を出す
とともに対応するタスクを待ち状態にし、待ちフラグ記
憶１乃至Ｎに干渉予測した相手のロボット番号を書き込
む。

デッドロック検出器２０は、待ちフラグ記憶１乃至Ｎ全
体で待ちフラグがデッドロックでないかチエツクする。

複数のロボット間のデッドロックとしては、干渉相手の
待ちフラグ記憶をたどって最終的な停止原因となるロボ
ットを追求すると自分自身に戻る。いわゆる待ちリング
のパターンがあるので、その場合の検出方法を第３図に
示す。

第３図において、ステップＳ１で検出を開始し、待ちフ
ラグ記憶１乃至Ｎの全フラグをスキャンしたかどうかを
ステップＳ２で判定する。

ここで全フラグをスキャンしていればデッドロックなし
として終了するが、全フラグをスキャンしていなければ
、ステップＳ３において待ちフラグ記憶１乃至Ｎを順番
にスキャンをする。

次いで、ステップＳ４でスキャンした持ちフラグが無効
かどうかの判定を行う。もしそれが無効であればステッ
プＳ２へ戻り、無効でなければステップＳ５で待ちリン
グ開始点を記憶する。それを記憶した後でステップＳ６
において待ちフラグの指すロボットの待ちフラグが無効
であるかどうかを判定する。それが無効であればステッ
プＳ２へ戻り、無効でなければステップＳ７において待
ちフラグの指すロボットの待ちフラグが待ちリング開始
点と同じかどうかを判定する。もし同じであればそれは
デッドロックが発生したことを示しステップＳ８におい
てデッドロックありとする。それが同じでなければステ
ップＳ９において持ちリングに待ちフラグを追加記憶す
る。フラグを追加記憶した後にステップ３１０で全フラ
グをスキャンしたかどうかを判別する。全フラグをスキ
ャンしていなければステップＳ６に戻り、全フラグをス
キャンしていればステップＳｌｌにおいてデッドロック
なしとして終了する。

デッドロック検出器２０は、干渉予測器１８を安全側に
予測させることと、待ちフラグ記憶１乃至Ｎのスキャン
遅れがある場合にも誤った指令を出さないように、内部
にタイマ要素を持ち規定時間以上デッドロックが続いて
いて初杓で本当のデッドロック検出とする必要がある場
合もある。

デッドロック検出後、タスク制御編集器２２はデッドロ
ックしたロボットの実行中ステップから遡って一つ手前
の移動命令の直後に排他命令を挿入する。既に排他命令
がある場合にはさらにもう一つ手前の移動命令直後に排
他命令を移し変える。

さらにデッドロックしたステップの次のステップに排他
解除命令を追加する。

以上の手続きで移動命令を変更することなく次の実行時
からデッドロック回避が可能になるので、ロボットを全
部原点に戻し起動指令を待つ。

設備の制御設計段階では、上記の制御装置をシミュレー
ション制御装置２６と結合し、シミュレーション環境上
で繰り返し実行するが、その場合ロボットの作動速度お
よびステップ間の遷移条件の待ち時間を乱数により、計
画値に対して所定の幅で変化させ実機稼働状態でのデッ
ドロック検出を早期に防止する。

ロボット１乃至Ｎは通常のサーボ位置決め装置やエアシ
リンダ（図示せず）等で動くだけの位置記憶をハード的
に持つものを含む。

その場合は補間ステップ１個で次の位置に一度で移るも
のとすれば、干渉防止について同じ扱いとなる。

［発明の効果］本発明は、以上説明したように構成されるた約、複数の
ロボットを稼働させる設備において、デッドロックを検
出することが可能となり、且つデッドロック検出後に再
びデッドロックが発生しないように自動的にプログラム
を修正することができる。またシミュレーション制御装
置を用いることにより、実際にロボットを稼働すること
なしにデッドロックを起こさない制御プログラムが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複数のロボットの動作を説明するための図、第２図は本発明に係るロボット制御装置の機能の全体構
成を示す図、第３図はデッドロック検出のフローチャートである。１０・・・タスク制御記憶群１２・・・実行制御機構１４・・・制御命令インタプリタ群１６・・・ロボット群１８・・・干渉予測器２０・・・デッドロック検出器２２・・・タスク制御編集器２４・・・待ちフラグ記憶群２６・・・シミュレーション制御装置特許呂願人　　　　本田技研工業株式会社比願人代理人
　　　弁理士　　千葉　剛宏（他１名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のロボットの１台毎にタスクを割り付けて共
同作業を実施させるロボット制御装置において、ロボット間の干渉を少なくともロボットの構成要素、把
持ワーク間の距離またはロボット占有空間のマーキング
によって予測する干渉予測器と、複数のロボットが動作中に接近し前記干渉予測器によっ
て干渉が予測されロボットが停止した状態が規定時間以
上継続したことによりデッドロックを検出するデッドロ
ック検出装置と、デッドロック検出後、デッドロックの
一つ手前の移動命令の直後に排他命令を挿入しデッドロ
ックしたステップの次のステップに排他解除命令を追加
しプログラムを自動修正するタスク制御編集器と、を備えることを特徴とするロボット制御装置。