JPH06131021A

JPH06131021A - 複数ロボットの制御方法

Info

Publication number: JPH06131021A
Application number: JP30623192A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Terada; 知之寺田
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】プログラムの作成・教示の負担が少なく、作
業実行条件の変化に対してフレクシビリティの高い複数
ロボットの制御方法。【構成】複数のロボットに実行させるべき全体作業を
複数の部分作業に分割し、複数のロボットの各々に複数
の部分作業のうち作業適性に対応して選択された１つま
たは２以上の部分作業の為の部分作業プログラムを教示
し、該部分作業プログラムに従って該部分作業を各ロボ
ットに実行させる。全体作業進行中の随時時点において
各部分作業のうち予め与えられた束縛条件に照らして実
行可能性のある１つ又は２以上の部分作業を捜し出し、
該実行可能性のある部分作業に作業適性を有しかつ非作
業中のロボットを割り当て、該ロボットが割り当てられ
た部分作業のうち、既に実行中の部分作業があればそれ
を続行するという条件下で新たに同時実行することの可
能な部分作業を選択して実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の部分作業からな
る作業を複数の産業用ロボットを使用して実行する際の
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場の作業現場等においては、一連の複
数の部分作業からなる作業を複数のロボットを使用して
実行することが少なくないが、その場合、限られた作業
空間内で作業を効率的に行う為にこれら複数のロボット
を高密度で配置する必要が生じることが多い。

【０００３】ところが、ロボットの配置を高密度にする
とロボットアーム、周辺機器あるいはワーク等の間で相
互干渉が起こり易くなる。その為、従来は複数ロボット
の制御プログラムを作成時にプログラム作成者が、相互
干渉の生じない各ロボットの動作の内容と順序を事前に
詳細検討し、これに反しないように複数のロボットを通
信手段を用いて同期的に動作させるプログラムを作成し
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】部分作業の組合せから
なる作業においては、例えば、供給される多種類のワー
クの供給順序の変化乃至変更、あるいはそれに対応した
作業内容や順序の変化乃至変更等のバリエーションが多
々想定されるが、上記従来の方式においては、このよう
な部分作業の組合せの変化に対して、個別の制御プログ
ラムを作成し直して各ロボットにその都度教示しなけれ
ばならず、プログラムの再利用性に乏しく、教示作業が
煩雑であるという問題があった。

【０００５】また、作業を繰り返し実行中に外乱（例え
ばアーク溶接時のワイヤの断線）が発生した場合に、部
分作業の順序や参加するロボットを変更する等のスケジ
ュール変更を行って作業を継続するというような迅速な
対応をとることが困難であった。

【０００６】本発明はこのような従来技術の問題点を克
服し、制御プログラムの再利用性を高めてプログラム作
成と各ロボットへの教示作業の負担を軽減することがで
き、また、外乱にも迅速に対応して作業を効率的に実行
することが可能な複数ロボットの制御方法を提供するも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）先ず、複数のロボットによって１つの作業空間内
で実行されるべき作業の全体を幾つかの部分作業に分割
する。例えば、ワーク等の物品を１個づつ第１位置、第
２位置、第３位置・・・・に順次運搬する作業において
は、１つの物品を第Ｎ番目の位置から第Ｎ＋１番目の位
置へ運搬する作業を１部分作業とする。また、複数ビー
ドを順次作るアーク溶接作業では、１個のビードに１部
分作業を割り当てれば良い。

【０００８】（２）作業に参加する複数ロボットの内、
各部分作業を実行し得る１台又は複数台のロボット（以
下、作業適性があるロボットと呼ぶ。）に該部分作業に
対応する動作（部分作業プログラム）を教示する。例え
ば、１つのワークの把持点やビード位置に距離的にアク
セス可能で、運搬機能や支持したトーチの形状等が適切
であるロボットは１台とは限らないのが普通と考えられ
るが、その場合、該部分作業適性のあるロボットの各々
に該運搬作業あるいはアーク溶接作業に対応した動作
（部分作業プログラム）を教示する。

【０００９】（３）このようにすると、部分作業（ｐ）
とロボット（Ｒ）の組合せ［ｐ：Ｒ］について数多くの
ものが考えられる。しかし、これら部分作業とロボット
の組合せの中には、干渉の為に同時に実行出来ないもの
が混ざっている（例えば、２台の隣接し合うロボットの
各々が隣接し合うビード位置の各々にタイミングをずら
せてアクセスすれば溶接作業を支障なく遂行出来るが、
同時にアクセスすると各ロボットのアーム同士等が干渉
（衝突）してしまうというようなケースが考えられ
る。）。

【００１０】そこで、ｍ個の部分作業ｐi とｎ台のロボ
ットＲj のすべての組合せ［ｐi ：Ｒj ］、(i=1,2,
3.....m;j=1,2,3....n)のうち作業適性のある組合せに
ついて、同時実行可能性の有無をオフラインシステムに
よって予め検出しておき、ロボット制御手段（ロボット
コントローラあるいはセルコントローラ）に記憶させ
る。ロボット制御手段に各ロボット自身のデータやエフ
ェクタのデータを入力しておき、作業実行時に部分作業
と作業適性のあるロボットの任意の組合せ、［ｐi ：Ｒ
j ］―［ｐk ：Ｒl ］(i,k=1,2,3...;j,l=1,2,3,...)に
ついて同時実行性を判断出来るようにしておいても良
い。

【００１１】（４）更に、部分作業自体に順序の束縛条
件（例えば、ワーク１はワーク２より先にコンベアに載
せなければならないとか、ビード１はビード２よりも先
に作業を完了していなければならないとかの条件）が課
せられている場合には、それらの条件乃至要件もロボッ
ト制御手段に記憶させておく。

【００１２】（５）以上の準備のもとに、一連の部分作
業を順次実行する。その際、上記（４）で述べた部分作
業順序条件を満たすような部分作業について、上記
（３）で述べた同時実行条件を満たす部分作業とロボッ
トの組合せを選択することを繰り返して全部分作業を遂
行する。

【００１３】

【作用】本発明は、複数ロボットＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、・
・・を使用して行う作業全体Ａが部分作業ｐ1,ｐ2,ｐ
3,....) に分解出来ることが一般的である点に着目し、
１つの部分作業ｐi と１台のロボットロボットＲj の組
合せを１つの構成要素Ｅij＝［ｐi ：Ｒj ］とした集合
Ｅ＝｛Ｅij｝を考え、作業実行時にこの集合Ｅの中から
作業適性、同時実行可能性及び部分作業の実行順序に関
する条件を考慮して、１つ又は複数の要素を順次選択し
て対応する１つ又は複数の部分作業を実行することを繰
り返す形で必要な部分作業のすべてを遂行するものであ
る。

【００１４】従って、全作業を通してのロボットと部分
作業の組合せや作業順序のすべてを、種々の束縛条件を
満たすように固定的に定めた制御プログラムを作成して
各ロボットに教示し、該固定的なプログラムを読出して
全作業をワンパッケージで実行する従来のやり方に比べ
て、制御方法として遥かにフレクシビリティが高い。

【００１５】すなわち、プログラムは各部分作業に対応
したもの作成し、その部分作業に作業適性がある各ロボ
ットに各ロボットに応じた若干の修正を加えたものを教
示しておけば良いので、プログラムの作成と各ロボット
への教示の負担が少ない。特に、作業内容の一部に変更
があった場合でも、該変更に関係する束縛条件設定内容
の修正や必要最小限の部分作業プログラムの変更を行え
ば、プログラム全体を作り直すことなく迅速かつ柔軟に
対応出来る。

【００１６】また、作業の実行中に溶接ワイヤの断線や
障害物の出現等の予期せざる事態（外乱）が発生して
も、作業適性条件、同時実行条件あるいは作業順序等に
関する設定データや幾つかの関連部分作業プログラムに
必要最小限の変更を加えるのみで作業を再開乃至継続す
ることが可能な複数ロボット制御方法となっている。

【００１７】

【実施例】本発明を加工作業におけるハンドリングに適
用した例について図１〜図３を参照して説明する。

【００１８】（I ）図１は、加工作業を行う加工ライン
を模式的に示した図であり、図２は図１に示した加工ラ
インの制御に本発明を適用する際に使用するシステムの
基本構成の一例を示す図である。

【００１９】図１に示された加工ライン全体は図２中に
示したセルコントローラ２０によって制御される。セル
コントローラ２０自身はホストコンピュータ１０によっ
て制御される一方、図示しないインターフェースを介し
て加工機Ｍa 〜Ｍd に接続され、各加工機に加工の開始
を指令するとともに、加工完了信号等を受信出来るよう
に構成されている。

【００２０】また、セルコントローラ２０によって制御
される２台のロボットＸ，Ｙが加工ラインに臨んで配置
され、加工ラインにおけるワークのハンドリング作業を
実行する。セルコントローラ２０の構成は公知のもので
良く、特に図示しないが、後述する各部分プログラム、
各ロボットの各部分作業に対する作業適性のデータ、同
時作業可能性データ、部分作業優先順位データ、各加工
の進行状況や各加工位置に存在するワークの種類を判断
する為にホストコンピュータ１０あるいは加工機Ｍa 〜
Ｍd からセルコントローラ２０自身に内蔵された各イン
ターフェースを介して送られて来るデータ、各部分作業
が実行可能となる為の加工ラインの状態に関する条件の
データ等を記憶格納する為に必要なＲＯＭ、ＲＡＭ等の
メモリ装置を備えている。

【００２１】（II）図１において、１は作業スペースを
概念的に表したもので、この作業スペース１にワークが
セルコントローラ２０に接続されたフィーダ２から順次
供給される。供給された各ワークに対する運搬作業がセ
ルコントローラ２０に接続された２台のロボットＸ、Ｙ
によって実行され、該運搬作業によって所定位置に置か
れたワークに対して、該所定位置近傍に配置された加工
機Ｍa 〜Ｍd が所定の加工を施す。加工の種類は合計４
種類あり、これを＜ａ＞、＜ｂ＞、＜ｃ＞、＜ｄ＞で表
す。各種類の加工は各々特定された位置ａ、ｂ，ｃ，ｄ
において、各加工機Ｍa 〜Ｍd によって実行される。本
実施例では加工乃至加工機の種類と加工の為にワークが
運ばれる位置とは１対１対応しているが、このような対
応関係は無くても本発明の適用に差し支えることはな
い。

【００２２】一方、供給されるワークにはＡ、Ｂ、Ｃの
３種類があるものとし、施されるべき加工の種類と順序
が次のようにワークの種類毎に異なっているものとす
る。

【００２３】種類Ａのワークに対して；加工＜ａ＞→＜ｂ＞→＜ｄ＞・・・・［１］種類Ａのワークに対して；加工＜ａ＞→＜ｂ＞→＜ｃ＞・・・・［２］種類Ａのワークに対して；加工＜ａ＞→＜ｄ＞・・・・［３］ロボットＸ、Ｙの役割は、フィーダ２上の定位置（☆
印）から供給されたワークを加工に為に所定の位置ａ〜
ｄのいずれかに配置し、加工完了後に別のｂ，ｃ，ｄあ
るいは完成品コンベア３上の定位置（★印）に移動させ
ることである。いずれのワークも、最終的にはロボット
Ｘ又はロボットＹによって完成品コンベア３の★印位置
に必ず移動させるものとする。２台のロボットＸ，Ｙの
いずれかによって実行されるべき全作業の１サイクル
は、以下の部分作業ｐ01〜ｐ11に分割出来る。

【００２４】ｐ01；Ａをフィーダ２（☆印位置）からａ
に移動する。ｐ02；Ａをａからｂに移動する。ｐ03；Ａをｂからｄに移動する。ｐ04；Ａをｄから完成品コンベア３（★印位置）に移動
する。ｐ05；Ｂをフィーダ２（☆印位置）からａに移動する。ｐ06；Ｂをａからｂに移動する。ｐ07；Ｂをｂからｃに移動する。ｐ08；Ｂをｃから完成品コンベア３（★印位置）に移動
する。ｐ09；Ｃをフィーダ２（☆印位置）からａに移動する。ｐ10；Ｃをａからｄに移動する。ｐ11；Ｃをｄから完成品コンベア３（★印位置）に移動
する。

【００２５】（III ）本実施例では、これらｐ01からｐ
11の部分作業のいずれについても両方のロボットＸ，Ｙ
に作業適性があるものとする。従って、２台のロボット
Ｘ，Ｙの各々について、ｐ01〜ｐ11のいずれの部分作業
でも実行可能であるように、各ロボットＸ、Ｙのプログ
ラムを作成する。

【００２６】プログラムを作成する手段について、本発
明は特定の制限を課すものではないが、例えば、両ロボ
ットが同型であれば、一方のロボットの為に作成された
プログラムに対して座標系あるいは座標値データの切換
に対応する変更を加えるだけで他方のロボットに適用可
能なプログラムが得られることを利用して、プログラム
作成に要する負担（工数）を軽減することが出来る。

【００２７】また、オフラインプログラミングシステム
を使用すると、「ａにあるＡを把持する為のロボットハ
ンドの位置」等を計算によって求めることが出来るの
で、更に効率的にプログラムを作成することが出来る。

【００２８】本実施例ではすべての部分作業についてい
ずれのロボットも実行可能とされているが、例えばエフ
ェクタやアクセス位置の問題で１台の特定のロボットの
みがその部分作業を分担可能な場合には、その部分作業
を実行する為のプログラムは当該１台のロボットのみに
適用されることは言うまでもない。

【００２９】（IV）各部分作業毎のプログラムを作成す
る一方で、ロボットＸとロボットＹが同時に実行可能な
部分作業の組合せを選び出して特定する。

【００３０】本実施例では、例えば部分作業ｐ1 をロボ
ットＸが実行している最中に部分作業ｐ6 をロボットＹ
が実行しようとすると、位置ａの付近で２台のロボット
のアームが干渉を起こすというような条件が存在するこ
とを想定する。すなわち、部分作業ｐ1 とｐ6 とは同時
実行不可能ということになる。このような同時実行可能
性の有無をすべての部分作業の組合せについて予め調べ
ておく。但し、前述したように、ロボットコントローラ
に各ロボット自身のデータやエフェクタのデータを入力
しておき、作業実行時に部分作業と作業適性のあるロボ
ットの任意の組合せ、［ｐi ：Ｒj ］―［ｐk ：Ｒl ］
(i,k=1,2,3...11;j,l=1,2)、［但しＲ1＝Ｘ、Ｒ2 ＝
Ｙ］について同時実行性をリアルタイムに判断出来るよ
うにしておいても良い。

【００３１】本実施例における各部分作業相互間の同時
実行性の有無は次の通りとする。○印は同時実行可能、
×印は同時実行不可能であることを表している。

【００３２】Ｘｐ01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 Ｙｐ01 ― × ○ ○ × × ○ ○ × × ○ 02 × ― × ○ × × × ○ × × ○ 03 ○ × ― × ○ × × × ○ × × 04 ○ ○ × ― ○ ○ × × ○ × × 05 × × ○ ○ ― × ○ ○ × × ○ 06 × × × ○ × ― × ○ × × ○ 07 ○ × × ○ ○ × ― × ○ ○ ○ 08 ○ ○ ○ × ○ ○ × ― ○ ○ × 09 × × ○ ○ × × ○ ○ ― × ○ 10 × × × × × × × × × ― × 11 ○ ○ × × ○ ○ × × ○ × ― この表に相当するデ−タは加工ライン全体を制御するセ
ルコントローラ２０内のメモリに記憶される。複数のロ
ボットを１つのロボットコントローラで制御する場合に
は、同時作業可能性デ−タをロボットコントローラに記
憶させるようにしても良い。

【００３３】（V ）次に、部分作業毎に、それを実行す
るロボットの優先順位を定める。本実施例では、ｃはロ
ボットＹに近く、ｄはロボットＸに近いので部分作業ｐ
3 、ｐ4 、ｐ10、ｐ11はロボットＸが優先して実行する
ものとし、残りのｐ1 、ｐ2、ｐ5 、ｐ6 、ｐ7 、ｐ8
、ｐ9 はロボットＹが優先されるものとする。

【００３４】優先順位を決める方法に特に制限はなく、
作業効率等を考慮して任意の手法によって最良のものを
定めれば良い。本実施例のように逐一個別に決定するの
ではなく、オフラインシステムを利用して、各ロボット
が該部分作業の実行に要する時間（サイクルタイム）を
まとめて計算し、最も効率の高い優先順位を定めるとい
うやり方を採用することも考えられる。また、本実施例
の部分作業ｐ2 やｐ6のように、２台以上のロボットが
同等のアクセス条件を有している場合には、メンテナン
スサイクルを長くする為に各ロボットの総合的な使用頻
度を平均化し得るような優先順位の付け方を選択するこ
とも出来る。

【００３５】このようにして決定された部分作業毎の優
先順位もセルコントローラ２０内のメモリに記憶され
る。

【００３６】（VI）セルコントローラ２０は、各位置ａ
〜ｄに存在するワークの種類（Ａ、Ｂ、Ｃ）と、加工完
了・未完了の別を常時判断し得るに必要な情報（供給さ
れたワークの種類、部分作業実行によるワークの位置の
変化、加工の完了）をすべてメモリに記録している。従
って、セルコントローラ２０は、ホストコンピュータ１
及び各加工機（Ｍa 〜Ｍd ）からの信号に基づいて、フ
ィーダ２上の定位置（☆印）に供給されたワークの種類
（Ａ、Ｂ，Ｃの別）及び各加工位置（ａ〜ｄ）にあるワ
ークの種類と加工の完了を遅滞なく知ることが出来る態
勢にある。

【００３７】（VII ）次に、各部分作業が実行可能とな
る為の加工ラインの状態に関する条件を、セルコントロ
ーラ２０に記憶させる。例えば、部分作業ｐ1 が実行可
能となる加工ラインの状態条件は、前記［１］〜［３］
の条件等を考慮すれば、「フィーダ２の定位置（☆印位
置）にワークＡが供給されたこと」であり、部分作業ｐ
2 が実行可能となる加工ラインの状態条件は、「Ａがａ
にあり、且つ加工＜ａ＞が完了していること」である。

【００３８】尚、フィーダ２は、図示しない公知のセン
サ手段、ストッパ手段等を備えており、☆印の位置から
ロボットＸあるいはロボットＹによってワークがピック
アップされたならば直ちに次のワークが☆印の位置に供
給され、該☆印位置で待機状態に入るものとする。ワー
クの供給は１個づつであり、ワークの種類（Ａ、Ｂ、
Ｃ）に関する供給順序は任意とする。また、完成品コン
ベア３上の★印に、加工が終了したワークがロボットＸ
あるいはロボットＹによって運搬されて載置されると、
直ちに★印の位置から運び去られるものとする。これら
フィーダ２及び完成品コンベア３の制御は上記センサ等
の信号に基づいてホストコンピュータ１０）によって行
われるものとする。

【００３９】以上の準備のもとに、作業を実行する。実
際の作業プロセスの１例を、セルコントローラ２０の制
御アルゴリズムを記述した図３のフローチャートを参照
して説明する。

【００４０】図３における、各記号の意味は次の通りと
する。

【００４１】Ｒ、Ｒ’＝２台のロボットの内一方（Ｘor
Ｙ）と他方( ＹorＸ）ｐq ＝q 番目の部分作業（q ＝作業番号指標［q=0,1,2,
3.....11］、但し、q=0 はリセット値、またq=11の時は
q+1=1 とする。） Prio（ｐq ；α）＝部分作業ｐq について、優先順位が
α番目（α＝優先順位指標＝１、２or３、但しα＝３
は仮想値で対応するロボット無し）のロボット＝ロボッ
トＸorロボットＹ Comp（ｐq 、Ｒ；ｐt 、Ｒ' ）＝ロボットＲによる部分
作業ｐq とロボットＲ’による部分作業ｐt の同時作業
実行可能性＝Ｙｅｓ or Ｎｏ Cond（ｐq ）＝部分作業ｐq が、前記（）の項で述べ
た加工ラインの状態に関する条件からみて、その時点で
実行可能か否か＝Ｙｅｓ or Ｎｏ１．作業開始をセルコントローラ２０に指令（手動又は
外部入力）すると、先ず作業番号指標ｑを０にリセット
（ステップＳ１）してから、１を加算する（ステップＳ
２）。そして、部分作業ｐq （スタート後、第１回目は
q=1 ）について、加工ラインの状態が作業実行可能か否
かを前記（VII ）に記したような判断基準に従って判断
する（ステップＳ３）。Ｙｅｓであれば、優先順位指標
α＝１にリセットし（ステップＳ４）、優先順位α（＝
１）位のロボットＲ＝（ｐq,α）を選択する（ステップ
Ｓ５）。Ｎｏであれば、何度でもｑに１を加算してステ
ップＳ３の条件をクリヤ出来る部分作業ｐq を捜す。フ
ィーダ２の☆ 印位置にワークが供給されている限り、
スタート後第１回目にはｑが一周する間に必ず実行可能
な部分作業ｐq が見つかる筈である。本実施例の場合、
スタート直後の時点でフィーダ２の☆位置に供給された
ワークの種類がＡならばｐ1 、Ｂならばｐ5、Ｃならば
ｐ9 がステップＳ３の条件をクリヤすることになる。第
２回目以降については後述する。

【００４２】２．ステップＳ５で選択されたロボットＲ
が作業実行中かどうかを判断（ステップＳ６）し、もし
作業実行中であれば、ステップＳ１０へ向い優先順位指
標αに１を加算する。また、非作業中であれば、後述す
るステップＳ７へ進む。

【００４３】３．ステップＳ１０に進んだ場合、この時
点ではα＝２となるから、ステップＳ５へ戻った上で、
ロボットＲ’について作業実行中か否かを判断する（ス
テップＳ６）。

【００４４】４．ロボットＲ’も作業実行中であればス
テップＳ１０でα＝３とされ、ステップＳ１１を経由し
てステップＳ２まで戻り、部分作業指標ｑを次々と変え
ながらいずれかの部分作業が可能になるまで待つことに
なる（ステップＳ２、ステップＳ３の繰り返し）。ロボ
ットＲ’が非作業中であればステップＳ７へ向かうこと
になる。

【００４５】５．上記２．あるいは上記４．でいずれか
のロボットＲ（Ｒ’）が非作業中の場合、いずれの場合
もステップＳ７に進み、その非作業中のロボットＲ
（Ｒ’）からみて残りのロボットＲ’（Ｒ）が作業実行
中か否かを判断し、作業実行中でなければ、前者のロボ
ットＲ（Ｒ’）に部分作業ｐq を実行させる（ステップ
Ｓ９）。

【００４６】６．ステップＳ７でロボットＲ’（Ｒ）が
部分作業（ｐt とする）を実行中の場合は、同時作業可
能性Comp（ｐq 、Ｒ：ｐt 、Ｒ' ）又はComp（ｐq 、
Ｒ’：ｐt 、Ｒ）［但し、図３のフローチャートでは前
者のみ記載］を判断し（ステップＳ８）、同時実行可能
であればステップＳ９に向い、実行中の部分作業ｐt に
加えて部分作業ｐq を同時実行する。

【００４７】７．ステップＳ９が開始されると、一般に
は、開始された部分作業の終了を確認するまでもなく、
ステップＳ２以下に戻って次の実行可能な作業を探索す
る。例えば、ステップＳ７で前記他方のロボットＲ’が
非作業中である場合には、該ロボットＲ’に実行可能な
部分作業を捜す。また、部分作業ｐq とｐt の同時作業
を実行した場合でも、先に非作業状態となるロボットの
次の部分作業を割り当てるべく、ステップＳ２に先回り
して、実行可能な部分作業を捜し始める。

【００４８】８．ステップＳ８で部分作業ｐq とｐt の
同時作業が不可能である場合には、ステップＳ６でロボ
ットＲが作業中であった場合と同様に、ステップＳ１０
に進み、優先順位指標αに１を加算する。α＝２であれ
ばステップＳ１１を経て、対応するロボッprio（ｐq 、
２）を選択するステップＳ５に戻る。そして、例えば、
再度ステップＳ６に進んだ時点で部分作業ｐq と同時実
行不可能なロボットＲ’の作業ｐｔが終っていなけれ
ば、部分作業ｐq の実行は一旦断念せざるを得ないので
ステップＳ１０に進み、αに更に１を加算する。この場
合にはα＝３となり、ステップＳ１１でＮｏと判断され
てステップＳ２以下に戻り、ステップＳ３で部分作業番
号指標ｑに１が加算される。

【００４９】９．前記７．で述べた先回りのケース、前
記８．でα＝３となってステップＳ２に戻ったケースい
ずれの場合にも、ステップＳ３で条件を満たすｐq が見
つかるまでｑに１を繰り返し加算する。

【００５０】加工ラインの状態からみて実行可能な部分
作業は故障等が発生していない限り時間が経過すれば必
ず見つかるから、その部分作業について優先順位１位の
ロボットを選択して（ステップＳ４、ステップＳ５）、
以後前回と同様にステップＳ６以下の処理を繰り返す。

【００５１】このように、本実施例では、「加工ライン
の状態に照らして実行可能な部分作業を捜す」、「優先
順位を考慮してロボットを選択する」、「残ったロボッ
トが空いていれば選択されたロボットが直ちに部分作業
実行開始するとともに残ったロボットにも部分作業を捜
し、残ったロボットが空いていなければ同時実行可能性
チェックし可能ならば実行開始するとともに、次の部分
作業の開始に備え、同時実行不可能ならば、前記選択さ
れたロボットの為に別の部分作業を捜す。」というプロ
セスを迅速かつダイナミックに繰り返すことによって、
２台のロボットに極力空き時間を作らずに作業を進める
ことが出来る。

【００５２】尚、本実施例では複数台のロボットに優先
順位を付けてロボットを選択しているが、要は部分作業
適性のあるロボットの中から何らかのルールに基づいて
ロボットを順次選択すれば良いのであるから、部分作業
毎に優先順位を固定するやり方をとらずに、エキスパー
トシステムのようなルールの集合による推論に基づいて
ロボットを選択する手法を取り入れて本発明の制御方法
を実施することも考えられる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、プログラムは各部分作
業に対応したもの作成し、その部分作業に作業適性があ
る各ロボットに各ロボットに応じた若干の修正を加えた
ものを部分作業プログラムとして教示しておけば良いの
で、プログラムの作成と各ロボットへの教示の負担が少
ない。

【００５４】特に、作業内容の一部に変更があった場合
でも、該変更に関係する束縛条件設定内容の修正や必要
最小限の部分作業プログラムの修正を行えば、プログラ
ム全体を作り直すことなく迅速かつ柔軟な対応が出来
る。

【００５５】例えば、供給される多種類のワークの供給
順序の変化乃至変更、あるいはそれに対応した作業内容
や順序の変化乃至変更等のバリエーションが多々想定さ
れる作業においても、従来の方式のように部分作業の組
合せが変わる毎に個別の全体作業の制御プログラムを作
成し直して各ロボットにその都度教示するというような
煩雑で、プログラムの再利用性の面から見ても非効率的
な作業を避けることが出来る。

【００５６】すなわち、上記の如きバリエーションが生
じても、部分作業自体に変更が生じない限り部分作業プ
ログラムを変える必要がない。例えば、上記実施例の場
合のように、フィーダ２から供給されるワークが複数種
類あり、その供給順序が定められていない場合、あるい
は定められているが何らかの理由で順番が狂った場合で
も、本発明の制御方法によれば部分作業の順序の変更あ
るいは割り当てるロボットの変更等が与えられた束縛条
件を遵守しつつ自動的に行われる。

【００５７】また、本発明においては上記のようなバリ
エーションに対応する配慮は主として束縛条件でなされ
るので、プログラム自体にあらゆるバリエーションを想
定した複雑な内容が要求されないという大きな利点があ
る。上記の実施例のケースでは、各ロボットの部分作業
プログラム自体には各部分作業に的を絞った内容が盛り
込まれれば良く、供給ワークに対応して変化する複数部
分作業にまたがるシーケンス内容、同時作業の是非、他
のロボットと干渉等については各部分作業プログラムに
定めておく必要がない。喩えていえば、各部分作業プロ
グラムが状況の変化に対応して自由に屈折し得る関節で
結合された状態で機能するので、全作業を通してのロボ
ットと部分作業の組合せや作業順序のすべてを、種々の
束縛条件を満たすように固定的に定めた制御プログラム
を作成して各ロボットに教示し、該固定的なプログラム
を読出して全作業をワンパッケージで実行する従来のい
わば硬直したやり方に比べて、極めてフレクシビリティ
の高い制御系が構成されているということが出来る。

【００５８】また、作業を繰り返し実行中に外乱（例え
ばアーク溶接時のワイヤの断線や障害物の出現）が発生
した場合でも、部分作業の順序や参加するロボットを変
更する等のスケジュール変更を行うだけで良い。すなわ
ち、実施例の記載中（I ）〜（VII ）で述べたような各
種条件の設定内容に必要最小限の変更をその場で実行す
れば、長時間の作業停止を回避して作業を実行出来る。
場合によっては、不都合に関連したロボットを作業から
除外し、残ったロボットで作業を続行しながら該不都合
を修復（断線ワイヤの交換、障害物の除去等）し、修復
が終了したならば再度作業に参加させるというようなこ
とも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複数ロボットの制御方法が適用される
加工ラインの一例を模式的に示した図である。

【図２】図１に示した加工ラインのハンドリング制御に
本発明のロボット制御方法を適用する際に使用するシス
テムの基本構成の一例を示す図である。

【図３】図１に示した加工ラインのハンドリング制御に
図２に示されたシステムを用いて本発明の複数ロボット
の制御方法を適用した場合の実行プロセスの一例を示し
たフローチャートである。

【符号の説明】

１０ホストコンピュータ２０セルコントローラＸ、Ｙロボット１作業スペース２フィーダ３完成品コンベアＭa 、Ｍb 、Ｍc 、Ｍd 加工機ａ、ｂ、ｃ、ｄ各々加工機Ｍa 、Ｍb 、Ｍc 、Ｍd に
よる加工が実行される位置 ☆ フィーダ２上の定位置 ★ 完成品コンベア３上の定位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０５Ｂ 19/403 Ｋ 9064−3Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のロボットに実行させるべき全体作
業を複数の部分作業に分割し、前記複数のロボットの各
々に前記複数の部分作業のうち作業適性に対応して選択
された１つまたは２以上の部分作業の為の部分作業プロ
グラムを教示し、該部分作業プログラムに従って該部分
作業を各ロボットに実行させる複数ロボットの制御方法
であって、前記全体作業進行中の随時時点において前記
各部分作業のうち予め与えられた束縛条件に照らして実
行可能性のある１つ又は２以上の部分作業を捜し出し、
該実行可能性のある部分作業に作業適性を有しかつ非作
業中のロボットを割り当て、該ロボットが割り当てられ
た部分作業のうち、既に実行中の部分作業があればそれ
を続行するという条件下で新たに同時実行することの可
能な部分作業を選択して実行することを特徴とする前記
複数ロボットの制御方法。