JPH08234825A - 複数ロボットの協調動作装置及び方法 - Google Patents
複数ロボットの協調動作装置及び方法Info
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- JPH08234825A JPH08234825A JP7038244A JP3824495A JPH08234825A JP H08234825 A JPH08234825 A JP H08234825A JP 7038244 A JP7038244 A JP 7038244A JP 3824495 A JP3824495 A JP 3824495A JP H08234825 A JPH08234825 A JP H08234825A
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- JP
- Japan
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- robot
- robots
- controllers
- speed
- time
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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- General Factory Administration (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数ロボットの協調動作を滑らかにする。
【構成】 ロボットの一連の動作を分割した微小動作そ
れぞれについて各ロボットの駆動所要時間を測定し、各
ロボットが同時動作開始・同時動作終了するような駆動
速度を計算し、各ロボットコントローラに通知する。
れぞれについて各ロボットの駆動所要時間を測定し、各
ロボットが同時動作開始・同時動作終了するような駆動
速度を計算し、各ロボットコントローラに通知する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数ロボットの協調動
作装置及び方法に関し、特に個々のロボットを制御する
複数のロボットコントローラを制御する装置及び方法に
関する。
作装置及び方法に関し、特に個々のロボットを制御する
複数のロボットコントローラを制御する装置及び方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロボットの協調動作装置として
は、特開昭５８−２７２０５号が知られている。これは
図３に示すように２台のロボットコントローラ３０，３
１の接点信号入力端子３２，３５と接点信号出力端子３
３，３４とをそれぞれ結び、ロボットコントローラ３
０，３１により駆動される２台のロボットにあらかじめ
定められた一連の動作をさせる場合に、所定の動作を完
了したときに対応する接点信号入力端子３３，３４上の
接点信号をＯＮの状態にし、各ロボットの動作の開始ご
とに相手ロボットコントローラから対応する接点信号を
読みだし、その接点信号がＯＮになるまで動作開始を待
つなどしてロボット相互の動作の同期をとるものであ
る。すなわち、２台のロボットコントローラが互いの接
点入出力端子をつかってハンドシェイクをすることによ
り、ロボットの動作の同期をとるというものである。
は、特開昭５８−２７２０５号が知られている。これは
図３に示すように２台のロボットコントローラ３０，３
１の接点信号入力端子３２，３５と接点信号出力端子３
３，３４とをそれぞれ結び、ロボットコントローラ３
０，３１により駆動される２台のロボットにあらかじめ
定められた一連の動作をさせる場合に、所定の動作を完
了したときに対応する接点信号入力端子３３，３４上の
接点信号をＯＮの状態にし、各ロボットの動作の開始ご
とに相手ロボットコントローラから対応する接点信号を
読みだし、その接点信号がＯＮになるまで動作開始を待
つなどしてロボット相互の動作の同期をとるものであ
る。すなわち、２台のロボットコントローラが互いの接
点入出力端子をつかってハンドシェイクをすることによ
り、ロボットの動作の同期をとるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来のロボットの
協調動作装置では、２台のロボットに連続的な動作を協
調させる際に、両ロボットの手先駆動速度に不一致があ
るとつねに高速なロボットが低速なロボットの動作終了
を待つことになり、滑らかな動作を行なわせることがで
きなかった。例えば、両ロボットが一つの物体を把持し
て曲線運動をさせるような協調動作をする際には、ロボ
ット手先の一連の動作を細かな直線動作に分解して少し
ずつ同期をとりながら動作させている。この場合に滑ら
かな協調動作を行なわせるためには、細かく分割した各
直線動作で両ロボットが同時に動作を開始し、同時に動
作を終了すればよいが、従来のロボットの協調動作装置
では、細かな直線動作それぞれにおいて一方のロボット
が他方のロボットの動作終了を待ちながら同期をとるよ
うなこととなり、滑らかな動作を行なわせることができ
なかった。
協調動作装置では、２台のロボットに連続的な動作を協
調させる際に、両ロボットの手先駆動速度に不一致があ
るとつねに高速なロボットが低速なロボットの動作終了
を待つことになり、滑らかな動作を行なわせることがで
きなかった。例えば、両ロボットが一つの物体を把持し
て曲線運動をさせるような協調動作をする際には、ロボ
ット手先の一連の動作を細かな直線動作に分解して少し
ずつ同期をとりながら動作させている。この場合に滑ら
かな協調動作を行なわせるためには、細かく分割した各
直線動作で両ロボットが同時に動作を開始し、同時に動
作を終了すればよいが、従来のロボットの協調動作装置
では、細かな直線動作それぞれにおいて一方のロボット
が他方のロボットの動作終了を待ちながら同期をとるよ
うなこととなり、滑らかな動作を行なわせることができ
なかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による複数ロボッ
トの協調動作装置は、それぞれが個々のロボットを制御
する複数のロボットコントローラと、双方向のハンドシ
ェイク線及びデータ線で結ばれた前記ロボットコントロ
ーラそれぞれに一斉にロボットの所定の動作の開始を指
示することを繰り返しこの指示それぞれの後に前記ロボ
ットコントローラそれぞれから前記所定の動作の終了通
知を受けて計測した駆動所要時間，前記ロボットコント
ローラそれぞれから通知されたロボットの実際の駆動速
度及びあらかじめ設定されたロボットの最大許容駆動速
度から次に前記ロボットコントローラそれぞれに開始を
指示するロボットの所定の動作の駆動速度を算出する協
調動作制御装置とを備えている。
トの協調動作装置は、それぞれが個々のロボットを制御
する複数のロボットコントローラと、双方向のハンドシ
ェイク線及びデータ線で結ばれた前記ロボットコントロ
ーラそれぞれに一斉にロボットの所定の動作の開始を指
示することを繰り返しこの指示それぞれの後に前記ロボ
ットコントローラそれぞれから前記所定の動作の終了通
知を受けて計測した駆動所要時間，前記ロボットコント
ローラそれぞれから通知されたロボットの実際の駆動速
度及びあらかじめ設定されたロボットの最大許容駆動速
度から次に前記ロボットコントローラそれぞれに開始を
指示するロボットの所定の動作の駆動速度を算出する協
調動作制御装置とを備えている。
【０００５】本発明の複数ロボットの協調動作方法は、
複数のロボットコントローラそれぞれに対応するロボッ
トの所定の動作の開始を一斉に指示することを繰り返
し、この指示毎に前記所定の動作が終了するまでの駆動
所要時間，ロボットの実際の駆動速度及びあらかじめ設
定された最大許容速度から次に指示するロボットの所定
の動作の駆動速度を算出することを特徴とする。
複数のロボットコントローラそれぞれに対応するロボッ
トの所定の動作の開始を一斉に指示することを繰り返
し、この指示毎に前記所定の動作が終了するまでの駆動
所要時間，ロボットの実際の駆動速度及びあらかじめ設
定された最大許容速度から次に指示するロボットの所定
の動作の駆動速度を算出することを特徴とする。
【０００６】
【作用】協調動作制御装置から各ロボットコントローラ
にハンドシェイク線を用いて動作開始をいっせいに通知
する。同時にタイマで時間計測を開始する。各ロボット
コントローラはこの通知により所定の速度でロボットを
駆動し、所定の動作が終了したとろでハンドシェイク線
を用いて協調動作制御装置に動作修了を通知する。同時
にデータ線を用いてロボットの駆動速度と最大許容駆動
速度を通知する。協調動作制御装置は各ロボットの駆動
所要時間すなわち各ロボットの動作開始から終了までの
時間を測定し、各ロボットの駆動速度とその所要時間か
ら、各ロボットが同時に動作終了するために必要な各ロ
ボットの駆動速度を計算する。協調動作制御装置は次の
ハンドシェイクの際、この計算した駆動速度を各ロボッ
トコントローラにデータ線を用いて通知し、各ロボット
コントローラはこの速度でロボットを駆動する。これに
より２回目以降のハンドシェイクでは各ロボットが同時
動作開始・同時動作終了することができ、協調動作が滑
らかになる。また、曲線軌道の曲率が変わるなどの理由
で２回目以降のハンドシェイクで同時動作開始・同時動
作終了するための速度が計算値と異なっているとして
も、その差異は微小なものであるので、より滑らかな協
調動作が得られる効果に変わりはない。
にハンドシェイク線を用いて動作開始をいっせいに通知
する。同時にタイマで時間計測を開始する。各ロボット
コントローラはこの通知により所定の速度でロボットを
駆動し、所定の動作が終了したとろでハンドシェイク線
を用いて協調動作制御装置に動作修了を通知する。同時
にデータ線を用いてロボットの駆動速度と最大許容駆動
速度を通知する。協調動作制御装置は各ロボットの駆動
所要時間すなわち各ロボットの動作開始から終了までの
時間を測定し、各ロボットの駆動速度とその所要時間か
ら、各ロボットが同時に動作終了するために必要な各ロ
ボットの駆動速度を計算する。協調動作制御装置は次の
ハンドシェイクの際、この計算した駆動速度を各ロボッ
トコントローラにデータ線を用いて通知し、各ロボット
コントローラはこの速度でロボットを駆動する。これに
より２回目以降のハンドシェイクでは各ロボットが同時
動作開始・同時動作終了することができ、協調動作が滑
らかになる。また、曲線軌道の曲率が変わるなどの理由
で２回目以降のハンドシェイクで同時動作開始・同時動
作終了するための速度が計算値と異なっているとして
も、その差異は微小なものであるので、より滑らかな協
調動作が得られる効果に変わりはない。
【０００７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００８】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。
である。
【０００９】図１において、協調動作制御装置１はロボ
ットコントローラ２およびロボットコントローラ３を制
御し、ロボットコントローラ２およびロボットコントロ
ーラ３はそれぞれロボット４およびロボット５を駆動す
る。協調動作制御装置１とロボットコントローラ２，３
はハンドシェイク線６〜９でそれぞれ双方向に結ばれて
いる。また、これらは同時に７ビットパラレルデータ線
１０〜１３でそれぞれ双方向に結ばれている。協調動作
制御装置１はハンドシェイク線６〜９を監視するタイマ
１４と演算器１５を備えている。なお、ロボットコント
ローラ２，３は１ビット単位または８ビット単位で外部
との入出力を行ない、またロボット駆動速度は０から１
００パーセントまでの数値で表現するものである。例え
ばロボット手先に所定の軌跡を描かせて連続的に運動を
させる場合、ロボットコントローラ２，３のそれぞれは
その軌跡を微小な直線に分解し、分解された各直線の始
点および軌跡の最終点の位置を求め、ロボット手先が順
に各直線の始点を通り最終点に至るようにロボットを駆
動する。ロボットが複数の関節を有する関節型のもので
ある場合では、ロボットコントローラはこれらの関節に
おける腕の角度を常に検出している。ロボット手先を上
述のいずれかの直線の始点に向かって移動させるときに
ロボットコントローラはそのときのロボットの各関節に
おける腕の角度から目標位置に至るための各腕の回転角
度を計算し、各関節の回転速度を計算する。この際、各
関節の回転速度の最大許容速度との比の内で最大のもの
がロボット駆動速度として指定された百分率となるよう
に各関節の回転速度を決定する。
ットコントローラ２およびロボットコントローラ３を制
御し、ロボットコントローラ２およびロボットコントロ
ーラ３はそれぞれロボット４およびロボット５を駆動す
る。協調動作制御装置１とロボットコントローラ２，３
はハンドシェイク線６〜９でそれぞれ双方向に結ばれて
いる。また、これらは同時に７ビットパラレルデータ線
１０〜１３でそれぞれ双方向に結ばれている。協調動作
制御装置１はハンドシェイク線６〜９を監視するタイマ
１４と演算器１５を備えている。なお、ロボットコント
ローラ２，３は１ビット単位または８ビット単位で外部
との入出力を行ない、またロボット駆動速度は０から１
００パーセントまでの数値で表現するものである。例え
ばロボット手先に所定の軌跡を描かせて連続的に運動を
させる場合、ロボットコントローラ２，３のそれぞれは
その軌跡を微小な直線に分解し、分解された各直線の始
点および軌跡の最終点の位置を求め、ロボット手先が順
に各直線の始点を通り最終点に至るようにロボットを駆
動する。ロボットが複数の関節を有する関節型のもので
ある場合では、ロボットコントローラはこれらの関節に
おける腕の角度を常に検出している。ロボット手先を上
述のいずれかの直線の始点に向かって移動させるときに
ロボットコントローラはそのときのロボットの各関節に
おける腕の角度から目標位置に至るための各腕の回転角
度を計算し、各関節の回転速度を計算する。この際、各
関節の回転速度の最大許容速度との比の内で最大のもの
がロボット駆動速度として指定された百分率となるよう
に各関節の回転速度を決定する。
【００１０】図２は本実施例の動作原理を示すためのハ
ンドシェイク線６〜９のレベル遷移図である。縦軸はハ
ンドシェイク線の電圧レベル、横軸は時間である。
ンドシェイク線６〜９のレベル遷移図である。縦軸はハ
ンドシェイク線の電圧レベル、横軸は時間である。
【００１１】図２において、協調動作制御装置はロボッ
トコントローラ２およびロボットコントローラ３に対し
てハンドシェイク線６，８の電圧レベルを下げることに
よってロボット４，５の区分された微小直線における移
動等の所定の動作開始を指示する（レベル遷移２１，２
１′）。同時にタイマ１４による時間測定を開始する。
各ロボットコントローラ２，３は所定の動作が終了する
とハンドシェイク線７，９の電圧レベルを上げることに
よって動作終了を通知する（レベル遷移２２，２
２′）。同時にデータ線１１，１３を用いて現在のロボ
ット駆動速度（百分率）を通知する。協調動作制御装置
１はロボットコントローラ２，３に対してハンドシェイ
ク線６，８の電圧レベルを上げることによって駆動速度
の受信を通知する（レベル遷移２３，２３′）。同時に
時間測定を終了し、各ロボット４，５の駆動所要時間
（ｔ2 ，ｔ3 ）を得る。各ロボットコントローラ２，３
はハンドシェイク線７，９の電圧レベルを下げ、同時に
データ線１１，１３を用いてあらかじめ設定された最大
許容駆動速度（百分率）を通知する（レベル遷移２４，
２４′）。協調動作制御装置１は各ロボットの次回の駆
動速度（百分率）を計算し、ロボットコントローラ２お
よびロボットコントローラ３に対してハンドシェイク線
６，８の電圧レベルを下げることによってロボットの動
作開始を指示すると共に、データ線１０，１２を用いて
各ロボット４，５の次回の駆動速度（百分率）を通知す
る（レベル遷移２５，２５′）。各ロボットコントロー
ラ２，３は通知された速度でロボット４，５を駆動し、
前述のハンドシェイクを繰りかえす。
トコントローラ２およびロボットコントローラ３に対し
てハンドシェイク線６，８の電圧レベルを下げることに
よってロボット４，５の区分された微小直線における移
動等の所定の動作開始を指示する（レベル遷移２１，２
１′）。同時にタイマ１４による時間測定を開始する。
各ロボットコントローラ２，３は所定の動作が終了する
とハンドシェイク線７，９の電圧レベルを上げることに
よって動作終了を通知する（レベル遷移２２，２
２′）。同時にデータ線１１，１３を用いて現在のロボ
ット駆動速度（百分率）を通知する。協調動作制御装置
１はロボットコントローラ２，３に対してハンドシェイ
ク線６，８の電圧レベルを上げることによって駆動速度
の受信を通知する（レベル遷移２３，２３′）。同時に
時間測定を終了し、各ロボット４，５の駆動所要時間
（ｔ2 ，ｔ3 ）を得る。各ロボットコントローラ２，３
はハンドシェイク線７，９の電圧レベルを下げ、同時に
データ線１１，１３を用いてあらかじめ設定された最大
許容駆動速度（百分率）を通知する（レベル遷移２４，
２４′）。協調動作制御装置１は各ロボットの次回の駆
動速度（百分率）を計算し、ロボットコントローラ２お
よびロボットコントローラ３に対してハンドシェイク線
６，８の電圧レベルを下げることによってロボットの動
作開始を指示すると共に、データ線１０，１２を用いて
各ロボット４，５の次回の駆動速度（百分率）を通知す
る（レベル遷移２５，２５′）。各ロボットコントロー
ラ２，３は通知された速度でロボット４，５を駆動し、
前述のハンドシェイクを繰りかえす。
【００１２】協調動作制御装置１は、以下の方法にした
がって各ロボットの次回の駆動速度ｖ2 ，ｖ3 を計算す
る。
がって各ロボットの次回の駆動速度ｖ2 ，ｖ3 を計算す
る。
【００１３】１．ロボットコントローラ２のロボット駆
動所要時間ｔ2 とロボットコントローラ３のロボット駆
動所要時間ｔ3 を比較し、短いほうをｔmin とする。
動所要時間ｔ2 とロボットコントローラ３のロボット駆
動所要時間ｔ3 を比較し、短いほうをｔmin とする。
【００１４】２．各ロボット４，５の実際の駆動速度ｖ
02，ｖ03より、次式によってｖ12，ｖ13を計算する。
02，ｖ03より、次式によってｖ12，ｖ13を計算する。
【００１５】
【００１６】３．各ロボット４，５の最大許容駆動速度
ｖmax2，ｖmax3とｖ12，ｖ13との比ｒ2 ，ｒ3 をもとめ
てその小さいほうをｒmin とする。
ｖmax2，ｖmax3とｖ12，ｖ13との比ｒ2 ，ｒ3 をもとめ
てその小さいほうをｒmin とする。
【００１７】
【００１８】４．ｖ12，ｖ13にｒmin をかけて各ロボッ
トの次回駆動速度ｖ2 ，ｖ3 とする。
トの次回駆動速度ｖ2 ，ｖ3 とする。
【００１９】
【００２０】以上の計算によった駆動速度でロボットを
駆動することにより、各ロボットは最大許容駆動速度内
で同時動作開始・同時動作終了することができ、ハンド
シェイクの２回目以降は協調動作が滑らかになる。
駆動することにより、各ロボットは最大許容駆動速度内
で同時動作開始・同時動作終了することができ、ハンド
シェイクの２回目以降は協調動作が滑らかになる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明による複数ロ
ボットの協調動作制御装置及び方法は、ロボットコント
ローラとのハンドシェイクをおこなうたびに各ロボット
の適正な駆動速度を通知することにより、滑らかな協調
動作を実現するという効果がある。
ボットの協調動作制御装置及び方法は、ロボットコント
ローラとのハンドシェイクをおこなうたびに各ロボット
の適正な駆動速度を通知することにより、滑らかな協調
動作を実現するという効果がある。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明の動作原理を示すためのハンドシェイク
線のレベル遷移図である。
線のレベル遷移図である。
【図３】従来の複数ロボットの協調動作制御装置を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１ 協調動作制御装置 ２，３ ロボットコントローラ ４，５ ロボット ６〜９ ハンドシェイク線 １０〜１３ ７ビットパラレルデータ線 １４ タイマ １５ 演算器 ３０，３１ 制御装置 ３２，３５ 入力端子 ３３，３４ 出力端子
Claims (2)
- 【請求項１】 それぞれが個々のロボットを制御する複
数のロボットコントローラと、双方向のハンドシェイク
線及びデータ線で結ばれた前記ロボットコントローラそ
れぞれに一斉にロボットの所定の動作の開始を指示する
ことを繰り返しこの指示それぞれの後に前記ロボットコ
ントローラそれぞれから前記所定の動作の終了通知を受
けて計測した駆動所要時間，前記ロボットコントローラ
それぞれから通知されたロボットの実際の駆動速度及び
あらかじめ設定されたロボットの最大許容駆動速度から
次に前記ロボットコントローラそれぞれに開始を指示す
るロボットの所定の動作の駆動速度を算出する協調動作
制御装置とを含むことを特徴とする複数ロボットの協調
動作装置。 - 【請求項２】 複数のロボットコントローラそれぞれに
対応するロボットの所定の動作の開始を一斉に指示する
ことを繰り返し、この指示毎に前記所定の動作が終了す
るまでの駆動所要時間，ロボットの実際の駆動速度及び
あらかじめ設定された最大許容速度から次に指示するロ
ボットの所定の動作の駆動速度を算出することを特徴と
する複数ロボット協調動作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7038244A JPH08234825A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 複数ロボットの協調動作装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7038244A JPH08234825A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 複数ロボットの協調動作装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08234825A true JPH08234825A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12519903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7038244A Pending JPH08234825A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 複数ロボットの協調動作装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08234825A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5998216A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-06 | Ricoh Co Ltd | サ−ボ装置 |
| JPH03126104A (ja) * | 1989-10-11 | 1991-05-29 | Fanuc Ltd | 送り速度制御方式 |
| JPH0555203B2 (ja) * | 1986-04-12 | 1993-08-16 | Nippon Steel Corp |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP7038244A patent/JPH08234825A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5998216A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-06 | Ricoh Co Ltd | サ−ボ装置 |
| JPH0555203B2 (ja) * | 1986-04-12 | 1993-08-16 | Nippon Steel Corp | |
| JPH03126104A (ja) * | 1989-10-11 | 1991-05-29 | Fanuc Ltd | 送り速度制御方式 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971202 |