JPH0538689A - Dispersive control system of multi-joint robot - Google Patents

Dispersive control system of multi-joint robot

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JPH0538689A
JPH0538689A JP18886891A JP18886891A JPH0538689A JP H0538689 A JPH0538689 A JP H0538689A JP 18886891 A JP18886891 A JP 18886891A JP 18886891 A JP18886891 A JP 18886891A JP H0538689 A JPH0538689 A JP H0538689A
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JP
Japan
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robot
external bus
joint
controllers
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP18886891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Okada
敏 岡田
Hisashi Hozumi
久士 穂積
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP18886891A priority Critical patent/JPH0538689A/en
Publication of JPH0538689A publication Critical patent/JPH0538689A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide possibility of performing fine and/or complicated works by connecting together external bus controllers of a main controller through an external bus, and connecting a common memory with this external bus. CONSTITUTION:A dispersive control system concerned comprises a main controller 2 including external bus controllers 8, 14, a plurality of local controllers 3 mounted at robot joints a-e, and an external bus 15 to connect the external bus controllers 8, 14 with each other. As plurality of driver units 12-1, 12-2 for driving actuator, etc., are connected with these local controllers 3, and with them are also connected sensor units 13-1, 13-2 which process signals from each external field sensor mounted at the periphery of the robot joint, and a common memory 4 is connected with the external bus 15. Thereby a multi- joint robot is dispersively controlled robot joint by robot joint to enable performing fine works and/or complicated works. Thus control with ample flexibility is achieved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種プラントで使用さ
れる点検・作業ロボットを制御するのに最適な制御シス
テムに係わり、特に多関節ロボットを各ロボット関節毎
に分散して制御することにより搭載機器の信頼性、冗長
性、メンテナンス性および小型・軽量化を図った多関節
ロボットの分散制御システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control system most suitable for controlling inspection / work robots used in various plants, and in particular, by controlling a multi-joint robot in a distributed manner for each robot joint. The present invention relates to a distributed control system for an articulated robot that achieves reliability, redundancy, maintainability, and reduction in size and weight of mounted equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力プラントその他人員が立ち入るこ
とが危険な各種プラントにおいては、遠隔操作でロボッ
トに点検・作業を代行させることが一般に行われてい
る。特に、比較的簡単な作業や夜間の監視などは、人員
の補助を受けることなく、ロボットの点検・作業を自律
的に行わせる傾向にある。
2. Description of the Related Art In a nuclear power plant and other various plants where it is dangerous for personnel to enter, it is common practice to have a robot remotely inspect and work. In particular, for relatively simple work and nighttime monitoring, there is a tendency for the robot to inspect and work autonomously without the assistance of personnel.

【0003】このような点検・作業ロボットでは、作業
場所や作業内容が複雑で一定していないため、産業用の
組立ロボットに対して通常行われているティーチング・
プレイバック方式の制御技術を採用することができな
い。点検・作業ロボットで、繊細な作業や複雑な作業を
行わせるには、複数の関節を有する多関節ロボットが必
要となる。このため、現在、多くの研究機関で、多関節
ロボットの研究開発が行われている。
In such an inspection / work robot, since the work place and work contents are complicated and not uniform, the teaching / working robots usually used for industrial assembling robots
Playback control technology cannot be adopted. In order for the inspection / work robot to perform delicate work or complicated work, a multi-joint robot having a plurality of joints is required. Therefore, many research institutions are currently conducting research and development on articulated robots.

【0004】ここに、アクチュエータにより駆動される
複数の関節を有する多関節ロボットを、地上側に備えら
れた大型のコンピュータ1台用いてマルチタスクで一括
制御する方法が考えられているが、この一括制御方法の
場合、ロボットの姿勢計算を高速に行うことができるも
のの、通信制御やドライバユニット制御等がかなり複雑
になり、また膨大なソフトウェアとなってしまう。
Here, a method of collectively controlling a multi-joint robot having a plurality of joints driven by an actuator by one multi-task using one large computer provided on the ground side has been considered. In the case of the control method, the posture of the robot can be calculated at high speed, but communication control, driver unit control, etc. become considerably complicated, and a huge amount of software is required.

【0005】特に、作業環境が複雑なプラントでの作業
では、周囲構造物との衝突がないよう常に周囲の状態を
近接センサ、接触センサ、力センサなどの外界センサを
用いて監視しながらロボットの駆動制御を行う必要があ
るため、この傾向が強くなる。
In particular, when working in a plant where the working environment is complicated, the robot can be operated while constantly monitoring the surrounding state using an external sensor such as a proximity sensor, a contact sensor, or a force sensor so as not to collide with surrounding structures. This tendency becomes stronger because it is necessary to perform drive control.

【0006】このため、1台のコンピュータで多関節ロ
ボットの駆動制御を行うには、制御速度、信頼性、メン
テナンス等が問題となる。またロボットの関節仕様の変
更、制御モードの変更などの対応も困難となってしま
う。
Therefore, in order to drive and control an articulated robot with one computer, control speed, reliability, maintenance, etc. become problems. In addition, it becomes difficult to respond to changes in robot joint specifications and control modes.

【0007】複数台のコンピュータを地上側に備えたシ
ステムにしても、上記と同様な問題が生じる。
Even in a system having a plurality of computers on the ground side, the same problem as described above occurs.

【0008】一方、多関節ロボットの各関節毎に計算機
とドライバユニット、センサユニット等を設けて多関節
ロボットを分散制御するようにしたものが考えられてい
る。この場合、制御機能の分散が図れるためシステムが
非常に簡素になり、制御速度、信頼性及びメンテナンス
対策を図る上で好ましい。
On the other hand, it has been considered that a computer, a driver unit, a sensor unit and the like are provided for each joint of the articulated robot to control the articulated robot in a distributed manner. In this case, since the control functions can be distributed, the system becomes very simple, which is preferable in terms of control speed, reliability, and maintenance measures.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに多関節ロボットをロボット関節毎に分散制御しよう
とすると、計算機間の通信をどうするか、機能をどう分
割するか、各ロボット関節に計算機やドライバユニット
等をどう取付けるかが課題となっているのが現状であっ
た。
However, when distributed control of a multi-joint robot is carried out for each robot joint in this way, how to communicate between computers, how to divide functions, computers and drivers for each robot joint. The current situation was how to mount the unit etc.

【0010】本発明は上記に鑑み、多関節ロボットをロ
ボット関節毎に分散制御して繊細な作業や複雑な作業を
行わせることができるようにして、高速でフレキシビィ
リティに富んだ多関節ロボットの分散制御システムを提
供することを目的とする。
In view of the above, the present invention makes it possible to decentralize control of the articulated robot for each robot joint so that delicate work or complicated work can be performed, and thus the articulated robot has high speed and flexibility. The purpose of the present invention is to provide a distributed control system.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る多関節ロボットの分散制御システム
は、アクチュエータにより駆動される複数の関節を有す
るロボットを各ロボット関節毎に分散して制御するロボ
ットの分散制御システムにおいて、外部バスコントロー
ラをそれぞれ有する主コントローラおよび各ロボット関
節に取付けられた複数のローカルコントローラと、各外
部バスコントローラを相互に接続する外部バスと、これ
らの各ローカルコントローラにそれぞれ接続されて前記
アクチュエータなどを駆動する複数のドライバユニット
と、前記各ローカルコントローラにそれぞれ接続されて
前記ロボット関節の周囲に取付けられた外界センサから
の信号を処理するセンサユニットと、前記外部バスに接
続された共有メモリとを備えたものである。
In order to achieve the above object, a distributed control system for an articulated robot according to the present invention controls a robot having a plurality of joints driven by actuators by distributing it to each robot joint. In a distributed control system for a robot, a main controller having an external bus controller and a plurality of local controllers attached to each robot joint, an external bus connecting each external bus controller to each other, and each of these local controllers are provided. A plurality of driver units that are connected to drive the actuators, a sensor unit that is connected to each of the local controllers and processes a signal from an external sensor attached around the robot joint, and the external bus Shared memory It includes those were.

【0012】[0012]

【作用】上記のように構成した本発明によれば、例えば
主コントローラで姿勢制御演算を行って、算出した各ロ
ボット関節角を共有メモリに書き込み、各ローカルコン
トローラでこの共有メモリに書き込まれた結果から自分
の目標姿勢角度を求めてドライバユニットを制御するこ
とにより、ロボットの姿勢制御を行う。また、各ロボッ
ト関節に備え付けられた外界センサの信号を各ローカル
コントローラで検出して、その検出結果を上記共有メモ
リへ書き込み、主コントローラでこの共有メモリに書き
込まれた結果を読み込むことで、ロボット全体の姿勢や
外界の状態を把握する。更に、使用状態によっては、主
コントローラで外界センサの処理のみを実施し、ローカ
ルコントローラの1つで姿勢制御演算を行ったり、ロー
カルコントローラの1つで他のローカルコントローラに
接続されているドライバユニットやセンサユニットのコ
ントロールを行ったりして、制御方式を容易に変更する
こともできる。
According to the present invention configured as described above, for example, the attitude control calculation is performed by the main controller, the calculated robot joint angles are written in the shared memory, and the result written in the shared memory by each local controller. The posture of the robot is controlled by obtaining the target posture angle of the robot and controlling the driver unit. Also, by detecting the signal of the external sensor installed in each robot joint with each local controller, writing the detection result to the above shared memory, and reading the result written in this shared memory with the main controller, the whole robot can be read. Understand the posture and the state of the outside world. Further, depending on the usage state, only the external sensor process is executed by the main controller, the attitude control calculation is performed by one of the local controllers, and the driver unit connected to another local controller by one of the local controllers, The control method can be easily changed by controlling the sensor unit.

【0013】[0013]

【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の一実施例
を説明する。
An embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明に係わるロボットの分散制
御システムの一実施例の要部を示すブロック図で、図2
は、図1における1つのローカルコントローラの詳細な
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an embodiment of a distributed control system for a robot according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of one local controller in FIG. 1.

【0015】図1において、符号1は、制御対象となる
多関節ロボットのロボット本体で、このロボット本体1
には、アクチュエータにより駆動される例えば合計5つ
のロボット関節、すなわち把持部a、第1関節b、第2
関節c、第3関節d及び第4関節eが備えられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a robot body of an articulated robot to be controlled.
Is driven by an actuator, for example, a total of five robot joints, that is, a grip portion a, a first joint b, and a second joint.
The joint c, the third joint d, and the fourth joint e are provided.

【0016】一方、多関節ロボットのロボット本体1を
制御する制御システムは、主コントローラ2と、上記各
ロボット関節a〜eにそれぞれ備え付けられた合計5つ
のローカルコントローラ3(なお、図1では、把持部a
に備え付けられたローカルコントローラ3と第4関節e
に備え付けられたローカルコントローラ3のみを図示し
て他のロボット関節b〜dに備え付けられたローカルコ
ントローラ3を省略している)と、共有メモリ4とから
主に構成されている。
On the other hand, the control system for controlling the robot main body 1 of the multi-joint robot includes a main controller 2 and a total of five local controllers 3 provided in each of the robot joints a to e (here, in FIG. Part a
Local controller 3 and fourth joint e installed in
(Only the local controller 3 installed in the robot is illustrated and the local controllers 3 installed in the other robot joints b to d are omitted) and the shared memory 4.

【0017】主コントローラ2は、MPU(マルチ・プ
ロセス・ユニット)5、主メモリ6、マンマシーン・イ
ンターフェイス7及び外部バスコントローラ8とから主
に構成され、これらは内部バス9を介して相互に接続さ
れて相互間の通信制御が行われるようなされている。
The main controller 2 is mainly composed of an MPU (multi-process unit) 5, a main memory 6, a man-machine interface 7 and an external bus controller 8, which are interconnected via an internal bus 9. The communication control between them is performed.

【0018】また、各ローカルコントローラ3は、MP
U10、主メモリ11、マニピュレータなどを駆動する
2つのドライバユニット12-1,12-2、2つのセンサ
ユニット13-1,13-2及び外部バスコントローラ14
とから主に構成されている。ドライバユニット12-1,
12-2及びセンサユニット13-1,13-2を2つずつ備
えたのは、ロボット関節a〜eに2自由度を有するもの
を使用しているためであり、このユニット数はロボット
関節の自由度の数に従って増減される。
Further, each local controller 3 has an MP
U10, main memory 11, two driver units 12-1, 12-2 for driving the manipulator, two sensor units 13-1, 13-2 and external bus controller 14
It is mainly composed of and. Driver unit 12-1,
12-2 and two sensor units 13-1 and 13-2 are provided because robot joints a to e having two degrees of freedom are used. Increases or decreases according to the number of degrees of freedom.

【0019】そして、主コントローラ2と各ローカルコ
ントローラ3,3…とは、その各外部バスコントローラ
8及び14,14…によって外部バス15を介して相互
に接続されている。また各ローカルコントローラ3と、
ドライバユニット12-1,12-2及びセンサユニット1
3-1,13-2との間は、内部バス16で結合されてい
る。
The main controller 2 and the local controllers 3, 3 ... Are connected to each other via the external bus 15 by the external bus controllers 8 and 14, 14 ... Also, with each local controller 3,
Driver units 12-1, 12-2 and sensor unit 1
An internal bus 16 connects between 3-1 and 13-2.

【0020】ドライバユニット12-1,12-2には,図
2に示すように、それぞれモータ17、エンコーダ1
8、ブレーキ19(使用条件によっては取付けない場合
もある)及びリミットスイッチ20が接続されている。
また、ドライバユニット12-1,12-2は、それぞれモ
ータコントロール回路21とEFTブリッジ回路22と
から構成されている。
The driver units 12-1 and 12-2 respectively include a motor 17 and an encoder 1 as shown in FIG.
8, a brake 19 (may not be attached depending on use conditions), and a limit switch 20 are connected.
The driver units 12-1 and 12-2 each include a motor control circuit 21 and an EFT bridge circuit 22.

【0021】センサユニット13-1,13-2には、図2
に示すように、それぞれ接触センサ23、近接センサ2
4及び力センサ25の外界センサが接続されている。各
外界センサ23〜25は、各ロボット関節a〜eの周囲
にぞれぞれ取り付けられており、上記センサユニット1
3-1,13-2は、これらの外界センサ23〜25からの
信号を処理するものである。
The sensor units 13-1 and 13-2 are shown in FIG.
, The contact sensor 23 and the proximity sensor 2 respectively.
4 and the external sensor of the force sensor 25 are connected. The external sensors 23 to 25 are attached around the robot joints a to e, respectively.
3-1 and 13-2 process signals from the external sensors 23 to 25.

【0022】図3及び図4には2自由度のロボット関節
部に取付けるのに最適なローカルコントローラ3の一例
を示すものである。
FIGS. 3 and 4 show an example of a local controller 3 which is optimal for mounting on a robot joint having two degrees of freedom.

【0023】このローカルコントローラ3は、外部バス
コントロール用ボード26(1枚)と、MPU10と主
メモリ11とを組合せたコントロールボード27(1
枚)と、モータコントロール回路21とFETブリッジ
回路22からなるドライバボード28,29(2枚)
と、ロボットの外皮部に複数個取付けられた外界センサ
からの信号をデータ処理するセンサボード30,31
(2枚)との6枚のボードより構成されている。そし
て、外部バスコントロール用ボード26とコントロール
ボード27との間はコネクタ32で、他のボード間はコ
ネクタ33を介して内部バスケーブル34でそれぞれ接
続され、2つのローカルコントローラ3,3の外部バス
コントロール用ボード26,26間は、コネクタ35を
介して外部バスケーブル35で接続されている。
The local controller 3 includes an external bus control board 26 (one) and a control board 27 (1) in which the MPU 10 and the main memory 11 are combined.
, And driver boards 28, 29 (2 sheets) consisting of the motor control circuit 21 and the FET bridge circuit 22.
And sensor boards 30 and 31 for processing signals from external sensors mounted on the outer skin of the robot.
It consists of 6 boards (2). The external bus control board 26 and the control board 27 are connected with a connector 32, and the other boards are connected with an internal bus cable 34 via a connector 33. The external bus control of the two local controllers 3 and 3 is performed. An external bus cable 35 is connected between the boards 26, 26 via a connector 35.

【0024】このように、ローカルコントローラ3を機
能別にユニット化して構成することにより、ドライバボ
ード28,29やセンサボード30,31の追加変更を
非常に容易となすことができる。また、半導体技術を用
いて、ドライバボード30,31をモータ内へ組み入れ
る構成とすることにより、ローカルコントローラ3のロ
ボット関節部への取付けをますます容易にしている。
As described above, by constructing the local controller 3 as a unit by function, the driver boards 28, 29 and the sensor boards 30, 31 can be added and changed very easily. In addition, by using semiconductor technology, the driver boards 30 and 31 are incorporated into the motor, thereby facilitating the attachment of the local controller 3 to the robot joint.

【0025】次に、上記実施例の作用を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0026】マンマシーン・インターフェイス7を介し
て主コントローラ2に要求が入力されると、この主コン
トローラ2は、作業計画、姿勢計算及び各ローカルコン
トローラ3,3…に対する総括制御を行う。
When a request is input to the main controller 2 via the man-machine interface 7, the main controller 2 performs work planning, attitude calculation, and general control for each local controller 3, 3.

【0027】ここに、各ローカルコントローラ3,3…
への指令は、外部バスコントローラ8及び14,14…
を介して外部バス15に備えられた共有メモリ4へ指令
データを書き込むことによって行われる。この共有メモ
リ4のアドレスは、どのコントローラ2及び3,3…か
らでも一義的に決まるアドレスに設定されている。
Here, the local controllers 3, 3 ...
To the external bus controllers 8 and 14, 14 ...
This is performed by writing command data to the shared memory 4 provided in the external bus 15 via the. The address of the shared memory 4 is set to an address uniquely determined by any of the controllers 2 and 3, 3.

【0028】これらの各外部バスコントローラ8及び1
4,14…は、バス・アビータとバスドライバから構成
されている。このバス・アビータは、どのMPU5及び
10,10…からのバス使用要求を優先するかを決定し
て、外部バス15を正常に管理するためのものである。
Each of these external bus controllers 8 and 1
4, 14 ... Are composed of bus aviators and bus drivers. This bus arbiter determines which of the MPUs 5 and 10, 10 ... Gives priority to the bus use request, and normally manages the external bus 15.

【0029】共有メモリ4には、各ロボット関節a〜e
にそれぞれ対応する各ローカルコントローラ3,3…別
にメモリアドレスが指定されており、その指定箇所に指
令データ、状態データが書き込まれる。
The shared memory 4 has the robot joints a to e.
The memory address is designated for each of the local controllers 3, 3 ... Corresponding to, and command data and state data are written at the designated locations.

【0030】各ローカルコントローラ3は、共有メモリ
4に書き込まれた自分のアドレスに相当する箇所の指令
データを読み込み、ドライバユニット12-1,12-2及
びセンサユニット13-1,13-2の制御を行う。また、
各ローカルコントローラ3は、ドライバユニット12-
1,12-2の制御状態、センサユニット13-1,13-2
からの検出データを外部バスコントローラ14を介して
共有メモリ4の自分のアドレスに書き込む。
Each local controller 3 reads the command data at the location corresponding to its own address written in the shared memory 4 and controls the driver units 12-1, 12-2 and the sensor units 13-1, 13-2. I do. Also,
Each local controller 3 has a driver unit 12-
Control state of 1, 12-2, sensor units 13-1, 13-2
Write the detection data from the shared memory 4 to its own address via the external bus controller 14.

【0031】各ロボット関節a,b…のそれぞれのドラ
イバユニット12-1,12-2及びセンサユニット13-
1,13-2には、共有メモリ4と同様にどのコントロー
ラ2及び3,3…からでも、一義的に決まるアドレスが
設定されている。このアドレスによりドライバユニット
12-1,12-2は、そのロボット関節のローカルコント
ローラ3のMPU8により制御と、主コントローラ2や
他ローカルコントローラ3,3…のMPU8.8…から
の制御が可能となる。
The respective driver units 12-1, 12-2 and sensor unit 13-of the robot joints a, b ...
Addresses uniquely determined by any of the controllers 2 and 3, 3 ... Are set in 1 and 13-2 as in the shared memory 4. With this address, the driver units 12-1 and 12-2 can be controlled by the MPU 8 of the local controller 3 of the robot joint and controlled by the MPU 8.8 of the main controller 2 and the other local controllers 3, 3. ..

【0032】ロボット関節内のローカルコントローラ3
がそのドライバユニット12-1,12-2を制御する場合
は、外部バス15を使用することなく、内部バス16を
介して指令データ、状態データの送受を行う。
Local controller 3 in the robot joint
When controlling the driver units 12-1 and 12-2, command data and status data are transmitted and received via the internal bus 16 without using the external bus 15.

【0033】そして、ロボット関節内のローカルコント
ローラ3と主コントローラ2のMPU11や他ローカル
コントローラ3,3…のMPU8,8…との制御の切り
替えは、外部バスコントローラ14で行う。ここに、外
部バスコントローラ14は、優先順位の高い他コントロ
ーラ2及び3,3…がドライバユニット12-1,12-2
に指令を出力した場合、ロボット関節内のローカルコン
トローラ3の制御をその期間一時停止させる制御を行
う。センサユニット13-1,13-2の制御も同様であ
る。
The external bus controller 14 switches the control between the local controller 3 in the robot joint and the MPU 11 of the main controller 2 and the MPUs 8, 8 ... Of the other local controllers 3, 3. In the external bus controller 14, the other controllers 2 and 3, 3 ...
When the command is output to, the control of the local controller 3 in the robot joint is temporarily stopped during that period. The same applies to the control of the sensor units 13-1 and 13-2.

【0034】また、共有メモリ4に制御モードの変更指
令を書き込むことによって、制御モードの切り替えを行
うことができる。また、この制御システムは、どのコン
トローラ2及び3,3…からでも、任意のドライバユニ
ット12-1,12-2、センサユニット13-1,13-2の
アクセスが可能な構成であるため、柔軟な使い方ができ
る。
By writing a control mode change command in the shared memory 4, the control mode can be switched. Further, since this control system has a configuration in which any driver unit 12-1, 12-2 and sensor unit 13-1, 13-2 can be accessed from any of the controllers 2 and 3, 3 ... Can be used

【0035】したがって、用途や作業状態による機能の
分散を行うことにより、制御負荷のバランスを有機的に
とることができる。例えば、主コントローラ2でロボッ
ト本体1の姿勢制御を行い、同時に各ローカルコントロ
ーラ3,3…で力制御を行うようにすることもできる。
ロボット関節部に外力が加わらない状態では、主コント
ローラ2の指令を優先し、外力が加わるとローカルコン
トローラ3,3…を優先するロジックに設定すれば、容
易に実現することができる。
Therefore, the control load can be organically balanced by distributing the functions depending on the use and the working state. For example, the main controller 2 may control the attitude of the robot body 1 and the local controllers 3, 3 ... At the same time may perform force control.
It can be easily realized by setting the logic of giving priority to the command of the main controller 2 when the external force is not applied to the robot joint portion and giving priority to the local controllers 3, 3 ... When the external force is applied.

【0036】また、あるロボット関節部のMPU10が
異常状態になった場合においても、他のローカルコント
ローラ3で、そのドライバユニット12-1,12-2及び
センサユニット13-1,13-2を制御するようにするこ
ともできる。
Further, even when the MPU 10 of a certain robot joint is in an abnormal state, the other local controller 3 controls its driver units 12-1, 12-2 and sensor units 13-1, 13-2. You can also choose to do so.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明は上記のような構成であるので、
主コントローラと各ローカルコントローラとの間のデー
タ転送を外部バスと共有メモリを用いて行っているた
め、一般に用いられているシリアル転送と比較して大幅
な高速化を図り、かつ高い信頼性を得ることができる。
Since the present invention has the above-mentioned structure,
Data transfer between the main controller and each local controller is performed by using the external bus and shared memory, so the speed is significantly higher than that of commonly used serial transfer and high reliability is obtained. be able to.

【0038】また、用途によって任意の制御方式に切り
替えることが可能となる。特に、繊細な作業、複雑な作
業において、制御姿勢と力制御とを組み合わすことがで
きるため、周囲障害物との衝突の回避、作業対象物の破
壊回避を容易に実現させることができるできる。また、
主コントローラと各ローカルコントローラで機能を分散
することが可能なため、ソフトウェアの作成、メンテナ
ンスが非常に簡単となる。
Further, it is possible to switch to an arbitrary control method depending on the application. In particular, since the control posture and the force control can be combined in delicate work and complicated work, it is possible to easily avoid collision with surrounding obstacles and avoid breakage of the work target. Also,
Since the functions can be distributed between the main controller and each local controller, software creation and maintenance is very easy.

【0039】さらに、ローカルコントローラを機能別に
ユニット化して構成するようにすることができ、このよ
うに構成することにより、取付けの容易化を図るととも
に、拡張性を持たせることができる。
Further, the local controller can be constructed by unitizing it by function, and by such a configuration, the mounting can be facilitated and the expandability can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る多関節ロボットの分散制御システ
ムの一実施例の要部を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an embodiment of a distributed control system for an articulated robot according to the present invention.

【図2】図1におけるローカルコントロールの詳細を示
すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing details of local control in FIG.

【図3】2自由度のロボット関節部に取付けるローカル
コントローラの一例を示す正面図。
FIG. 3 is a front view showing an example of a local controller attached to a robot joint having two degrees of freedom.

【図4】図3に示すローカルコントローラの斜視図。FIG. 4 is a perspective view of the local controller shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット本体 2 主コントローラ 3 ローカルコントローラ 4 共有メモリ 8,14 外部バスコントローラ 9,16 外部バス 12-1,12-2 ドライバユニット 13-1,13-2 センサユニット 15 外部バス 1 Robot main body 2 Main controller 3 Local controller 4 Shared memory 8,14 External bus controller 9,16 External bus 12-1, 12-2 Driver unit 13-1, 13-2 Sensor unit 15 External bus

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクチュエータにより駆動される複数の
ロボット関節を有する多関節ロボットを各ロボット関節
毎に分散して制御する多関節ロボットの分散制御システ
ムにおいて、外部バスコントローラをそれぞれ有する主
コントローラ及び上記各ロボット関節に取付けられた複
数のローカルコントローラと、上記各外部バスコントロ
ーラを相互に接続する外部バスと、前記各ローカルコン
トローラにそれぞれ接続されて上記アクチュエータなど
を駆動する複数のドライバユニットと、上記各ローカル
コントローラにそれぞれ接続されて前記ロボット関節の
周囲に取付けられた外界センサからの信号を処理するセ
ンサユニットと、上記外部バスに接続された共有メモリ
とを備えたことを特徴とする多関節ロボットの分散制御
システム。
1. A decentralized control system for a multi-joint robot, wherein a multi-joint robot having a plurality of robot joints driven by actuators is distributed and controlled for each robot joint. A plurality of local controllers attached to the robot joints, an external bus connecting the external bus controllers to each other, a plurality of driver units connected to the local controllers to drive the actuators, and the local buses. Distributing a multi-joint robot, comprising: a sensor unit that is connected to a controller and that processes a signal from an external sensor attached around the robot joint; and a shared memory that is connected to the external bus. Control system.
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