JPH08141978A - 複数ロボットの制御方法 - Google Patents
複数ロボットの制御方法Info
- Publication number
- JPH08141978A JPH08141978A JP30152594A JP30152594A JPH08141978A JP H08141978 A JPH08141978 A JP H08141978A JP 30152594 A JP30152594 A JP 30152594A JP 30152594 A JP30152594 A JP 30152594A JP H08141978 A JPH08141978 A JP H08141978A
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- robot
- robots
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Abstract
(57)【要約】
【目的】双方のロボットが近づきながら作業する場合
や、一方のロボットが他方のロボットを追いかけるよう
な動作を行う場合に、停止させずに動作を続行できる方
法を提供する。 【構成】各ロボットは外側と内側の二重のエンベロープ
を持つ。そして次のように動作する。各ロボットは自
己の内側のエンベロープが干渉すれば自己のロボットを
停止する。各ロボットの外側のエンベロープが同士が
干渉すれば、その干渉から遠ざかる方のロボットではな
い方のロボットを停止させる。もし両方とも近づく方向
に動いておれば優先度の低い方を停止させる。
や、一方のロボットが他方のロボットを追いかけるよう
な動作を行う場合に、停止させずに動作を続行できる方
法を提供する。 【構成】各ロボットは外側と内側の二重のエンベロープ
を持つ。そして次のように動作する。各ロボットは自
己の内側のエンベロープが干渉すれば自己のロボットを
停止する。各ロボットの外側のエンベロープが同士が
干渉すれば、その干渉から遠ざかる方のロボットではな
い方のロボットを停止させる。もし両方とも近づく方向
に動いておれば優先度の低い方を停止させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの制御方法に
関し、特に、複数のロボットの協調作業時にアームの干
渉を生ずる場合の制御方法に関する。
関し、特に、複数のロボットの協調作業時にアームの干
渉を生ずる場合の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業用ロボットシステムにおいては、同
一テーブルに置かれたワークに対して異なる作業を行う
場合や、ワークを一方のロボットアームで支持しい他方
のロボットのアームで加工・組立を行う場合のように、
複数のロボットを協調動作させて作業を行うようにした
ものがある。このように複数のロボットを用い、作業空
間を共有するシステムにおいては、各ロボットアームが
同時に同じ領域に存在すると、アーム同士が衝突すると
いうアーム干渉の問題が生ずる。そのため、従来では、
一方のロボットの制御点（ロボットが保持しているツー
ルの先端位置）を中心としてエンベロープ（球体や直方
体等から定義される仮想空間領域）を仮想し、同様に仮
想した他方のロボットのエンベロープが前記一方のロボ
ットのエンベロープに干渉（仮想空間領域同士が一部重
なること）したときに双方のロボットを停止させるよう
にしていた（本出願が提案した特開昭６３−２６１４０
３号公報参照）。この停止判断処理は、各ロボット制御
部から伝えられるロボットの位置データに基づいて、モ
ニタ部でプレイバック時にロボットの実動作と並行して
行われ、アーム同士の衝突の直前で、双方のロボットの
動作が停止するということになる。
一テーブルに置かれたワークに対して異なる作業を行う
場合や、ワークを一方のロボットアームで支持しい他方
のロボットのアームで加工・組立を行う場合のように、
複数のロボットを協調動作させて作業を行うようにした
ものがある。このように複数のロボットを用い、作業空
間を共有するシステムにおいては、各ロボットアームが
同時に同じ領域に存在すると、アーム同士が衝突すると
いうアーム干渉の問題が生ずる。そのため、従来では、
一方のロボットの制御点（ロボットが保持しているツー
ルの先端位置）を中心としてエンベロープ（球体や直方
体等から定義される仮想空間領域）を仮想し、同様に仮
想した他方のロボットのエンベロープが前記一方のロボ
ットのエンベロープに干渉（仮想空間領域同士が一部重
なること）したときに双方のロボットを停止させるよう
にしていた（本出願が提案した特開昭６３−２６１４０
３号公報参照）。この停止判断処理は、各ロボット制御
部から伝えられるロボットの位置データに基づいて、モ
ニタ部でプレイバック時にロボットの実動作と並行して
行われ、アーム同士の衝突の直前で、双方のロボットの
動作が停止するということになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の方法
では、双方のロボットが近づきながら作業する場合や、
一方のロボットが他方のロボットを追いかけるような動
作を行う場合にも双方のロボットが停止してしまうとい
う問題点がある。一方、特開平５−５３６３４号公報に
は、干渉領域をチェックし、干渉する場合は動作コマン
ドを自動修正する技術、併せて、干渉領域の内側から外
側へ動作する動作コマンドは修正しないようにするもの
が開示されているが、ここでいう干渉領域とは固定的に
設定される領域であって、上記エンベロープとは異なる
ものである。そこで本発明は、双方のロボットが近づき
ながら作業する場合や、一方のロボットが他方のロボッ
トを追いかけるような動作を行う場合にも、停止させず
に動作を続行できる方法を提供することを目的とする。
では、双方のロボットが近づきながら作業する場合や、
一方のロボットが他方のロボットを追いかけるような動
作を行う場合にも双方のロボットが停止してしまうとい
う問題点がある。一方、特開平５−５３６３４号公報に
は、干渉領域をチェックし、干渉する場合は動作コマン
ドを自動修正する技術、併せて、干渉領域の内側から外
側へ動作する動作コマンドは修正しないようにするもの
が開示されているが、ここでいう干渉領域とは固定的に
設定される領域であって、上記エンベロープとは異なる
ものである。そこで本発明は、双方のロボットが近づき
ながら作業する場合や、一方のロボットが他方のロボッ
トを追いかけるような動作を行う場合にも、停止させず
に動作を続行できる方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、各ロボットは外側と内側の二重のエンベ
ロープを持つ。そして次のように動作する。 各ロボットは自己の内側のエンベロープが干渉すれば
自己のロボットを停止する。 各ロボットの外側のエンベロープが同士が干渉すれ
ば、その干渉から遠ざかる方のロボットではない方のロ
ボットを停止させる。もし両方とも近づく方向に動いて
おれば優先度の低い方を停止させる。
め、本発明は、各ロボットは外側と内側の二重のエンベ
ロープを持つ。そして次のように動作する。 各ロボットは自己の内側のエンベロープが干渉すれば
自己のロボットを停止する。 各ロボットの外側のエンベロープが同士が干渉すれ
ば、その干渉から遠ざかる方のロボットではない方のロ
ボットを停止させる。もし両方とも近づく方向に動いて
おれば優先度の低い方を停止させる。
【０００５】
【作用】外側のエンベロープが同士が干渉しても直ちに
衝突することはないので、その干渉から遠ざかる方のロ
ボットではない方のロボットを停止させることにより、
少なくとも１つのロボットの作業は続行できる。また、
もし両方とも近づく方向に動いておれば優先度の低い方
を停止させることにより、少なくとも１つのロボットの
作業は続行できる。内側のエンベロープが干渉すれば、
衝突の恐れがあるので、それぞれ自己のロボットを停止
することで衝突を回避する。
衝突することはないので、その干渉から遠ざかる方のロ
ボットではない方のロボットを停止させることにより、
少なくとも１つのロボットの作業は続行できる。また、
もし両方とも近づく方向に動いておれば優先度の低い方
を停止させることにより、少なくとも１つのロボットの
作業は続行できる。内側のエンベロープが干渉すれば、
衝突の恐れがあるので、それぞれ自己のロボットを停止
することで衝突を回避する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を図示して説明
する。図２は本発明を実施する装置を示すブロック図で
あり、ロボット２台のシステムを示している。ロボット
１，２は、それぞれロボット制御部３，４から独自に制
御されている。ロボット制御部３，４はバスまたはロー
カルエリアネットワーク５を介してモニタ部６から監視
される。モニタ部６は、ロボット制御部３，４から伝え
られるロボットの位置データを基に、ロボット１，２
の、手首に保持したツールの先端位置を中心に球状、立
方体、または直方体状の仮想空間領域（以下エンベロー
プという）１ａ，２ａを仮想し、その動きロボット１，
２の実動作時に並行してシュミレーションしている。エ
ンベロープは、内側エンベロープと外側エンベロープの
２重になっているが、図示しているのは外側エンベロー
プである。また、エンベロープの形状は特に限定されな
いが、図示した直方体の他、立方体または球が望まし
い。エンベロープを２重にすることにより、以下に述べ
るように、衝突の危険生がまだ低い段階と、即時停止し
ないと衝突してしまう段階との２つの状態に分けて制御
できるのである。
する。図２は本発明を実施する装置を示すブロック図で
あり、ロボット２台のシステムを示している。ロボット
１，２は、それぞれロボット制御部３，４から独自に制
御されている。ロボット制御部３，４はバスまたはロー
カルエリアネットワーク５を介してモニタ部６から監視
される。モニタ部６は、ロボット制御部３，４から伝え
られるロボットの位置データを基に、ロボット１，２
の、手首に保持したツールの先端位置を中心に球状、立
方体、または直方体状の仮想空間領域（以下エンベロー
プという）１ａ，２ａを仮想し、その動きロボット１，
２の実動作時に並行してシュミレーションしている。エ
ンベロープは、内側エンベロープと外側エンベロープの
２重になっているが、図示しているのは外側エンベロー
プである。また、エンベロープの形状は特に限定されな
いが、図示した直方体の他、立方体または球が望まし
い。エンベロープを２重にすることにより、以下に述べ
るように、衝突の危険生がまだ低い段階と、即時停止し
ないと衝突してしまう段階との２つの状態に分けて制御
できるのである。
【０００７】さて、図３に示すように、８の方向に動い
ているロボット２のエンベロープ２ａをロボット１のエ
ンベロープ１ａが追いかけるように７の方向に動いてい
るケースについて説明する。図示しているエンベロープ
は外側エンベロープであり、この外側エンベロープが干
渉（接触）した場合、ロボット２は干渉しているロボッ
トから遠ざかる方向に動作しているので、停止させず、
そのまま動作させる。各制御部からはモニタ部にロボッ
ト動作位置・方向が逐次伝えられており、モニタ部では
そのデータからエンベロープの干渉と、ロボットの現在
位置と動作方向しているロボットに近づく方向に動作し
ているので停。すなわち、モニタ部６からロボット制御
部３に対して停止指令が発せられ、動作プログラムの実
行が一時停止させる。エンベロープの干渉がなくなれ
ば、一時停止は解除される。
ているロボット２のエンベロープ２ａをロボット１のエ
ンベロープ１ａが追いかけるように７の方向に動いてい
るケースについて説明する。図示しているエンベロープ
は外側エンベロープであり、この外側エンベロープが干
渉（接触）した場合、ロボット２は干渉しているロボッ
トから遠ざかる方向に動作しているので、停止させず、
そのまま動作させる。各制御部からはモニタ部にロボッ
ト動作位置・方向が逐次伝えられており、モニタ部では
そのデータからエンベロープの干渉と、ロボットの現在
位置と動作方向しているロボットに近づく方向に動作し
ているので停。すなわち、モニタ部６からロボット制御
部３に対して停止指令が発せられ、動作プログラムの実
行が一時停止させる。エンベロープの干渉がなくなれ
ば、一時停止は解除される。
【０００８】次に、図４に示すように、８の方向に動い
ているロボット２のエンベロープ２ａと、７の方向に動
いているロボット１のエンベロープ１ａが互いに近づく
ように動作するケースについて説明する。この場合、優
先度の低いロボットの方を停止させる（前述と同様に、
モニタ部６からの指令で動作プログラムの実行を一時停
止させ、エンベロープの干渉がなくなれば、一時停止は
解除する）。
ているロボット２のエンベロープ２ａと、７の方向に動
いているロボット１のエンベロープ１ａが互いに近づく
ように動作するケースについて説明する。この場合、優
先度の低いロボットの方を停止させる（前述と同様に、
モニタ部６からの指令で動作プログラムの実行を一時停
止させ、エンベロープの干渉がなくなれば、一時停止は
解除する）。
【０００９】上記の説明では、いずれも外側エンベロー
プの干渉による処置であり、これらの処置にも係わらず
内側エンベロープの干渉が生じた場合は、内側エンベロ
ープの干渉が生じた側のロボットを停止させる。以上の
処理をまとめて示したのが図１のフローチャートであ
る。なお、内側又は外側エンベロープの大きさについて
は、作業の種類、ツールの種類、またはロボットの動作
状態により自動的に変更できるようにすると作業効率は
さらに上がる。そのためには作業の種類、ツールの種
類、またはロボットの動作状態に対応するエンベロープ
の大きさを予め記憶させておけばよい。
プの干渉による処置であり、これらの処置にも係わらず
内側エンベロープの干渉が生じた場合は、内側エンベロ
ープの干渉が生じた側のロボットを停止させる。以上の
処理をまとめて示したのが図１のフローチャートであ
る。なお、内側又は外側エンベロープの大きさについて
は、作業の種類、ツールの種類、またはロボットの動作
状態により自動的に変更できるようにすると作業効率は
さらに上がる。そのためには作業の種類、ツールの種
類、またはロボットの動作状態に対応するエンベロープ
の大きさを予め記憶させておけばよい。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、衝
突の危険度を２段階に分け、かつ又ロボット同士の動作
方向を考慮して衝突を回避できるので、無駄な停止が発
生せず作業時間の短縮に大きな効果がある。
突の危険度を２段階に分け、かつ又ロボット同士の動作
方向を考慮して衝突を回避できるので、無駄な停止が発
生せず作業時間の短縮に大きな効果がある。
【図１】本発明の実施例を示すフローチャート
【図２】本発明の実施に用いる装置例を示す図
【図３】本発明の作用説明図
【図４】本発明の作用説明図
１，２ ロボット １ａ，２ａ エンベロープ（仮想空間領域） ３，４ ボット制御部 ５ バスまたはローカルエリアネットワーク ６ モニタ部 ７ エンベロープ１ａの動作方向 ８ エンベロープ２ａの動作方向
Claims (2)
- 【請求項１】 作業空間を共有する複数のロボットを有
するロボットシステムにおいて、 各ロボットがその先端部に保持するツールの先端位置
に、所定範囲の第１の仮想空間領域と、その第１の仮想
空間領域より内側に所定範囲の第２の仮想空間領域を仮
想し、 各ロボットは自己の第２の仮想空間領域が干渉すれば自
己のロボットを停止するとともに、各ロボットの第１の
仮想空間領域同士が干渉すれば、その干渉から遠ざかる
方のロボットではない方のロボットを停止させ、両方と
も近づく方向に動いておれば優先度の低い方を停止させ
るようにすることを特徴とする複数ロボットの制御方
法。 - 【請求項２】作業もしくはツールの種類、またはロボッ
トの動作状態に応じて前記第１の仮想空間領域又は第２
の仮想空間領域の大きさを変化させることを特徴とする
請求項１記載の複数ロボットの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30152594A JP3551330B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 複数ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30152594A JP3551330B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 複数ロボットの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08141978A true JPH08141978A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3551330B2 JP3551330B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=17897986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30152594A Expired - Lifetime JP3551330B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 複数ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3551330B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997049014A1 (fr) * | 1996-06-18 | 1997-12-24 | Fanuc Ltd | Procede empechant les interferences de robot industriel |
| EP1901151A1 (en) | 2006-09-14 | 2008-03-19 | Abb Research Ltd. | A method and a device for avoiding collisions between an industrial robot and an object |
| JP2009078336A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Seiko Epson Corp | 複数ロボットの干渉防止制御装置および干渉防止制御方法 |
| JP2019508075A (ja) * | 2016-01-20 | 2019-03-28 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | 医療デバイスの再配置可能なアームにおける運動偏差の急速な停止及び回復のためのシステム及び方法 |
| CN114176460A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-15 | 科大讯飞股份有限公司 | 清扫控制方法、相关装置、清扫方法、设备及清扫系统 |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP30152594A patent/JP3551330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997049014A1 (fr) * | 1996-06-18 | 1997-12-24 | Fanuc Ltd | Procede empechant les interferences de robot industriel |
| US6212444B1 (en) | 1996-06-18 | 2001-04-03 | Fanuc Limited | Method of avoiding interference of industrial robot |
| EP1901151A1 (en) | 2006-09-14 | 2008-03-19 | Abb Research Ltd. | A method and a device for avoiding collisions between an industrial robot and an object |
| JP2009078336A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Seiko Epson Corp | 複数ロボットの干渉防止制御装置および干渉防止制御方法 |
| JP2019508075A (ja) * | 2016-01-20 | 2019-03-28 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | 医療デバイスの再配置可能なアームにおける運動偏差の急速な停止及び回復のためのシステム及び方法 |
| US11246669B2 (en) | 2016-01-20 | 2022-02-15 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for rapid halt and recovery of motion deviations in medical device repositionable arms |
| US11779415B2 (en) | 2016-01-20 | 2023-10-10 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for rapid halt and recovery of motion deviations in repositionable arms |
| CN114176460A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-15 | 科大讯飞股份有限公司 | 清扫控制方法、相关装置、清扫方法、设备及清扫系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3551330B2 (ja) | 2004-08-04 |
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|---|---|---|---|
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