JPH09285983A - ロボット制御装置およびそのデータ通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部機器から与えられた指令値に発生した指
令値エラーの原因が、前記外部機器での指令値生成時に
あるのか、ネットワークを介した通信障害によるものな
のかなどの確認が容易でない課題があった。 【解決手段】 ネットワークを介して外部機器から送ら
れてきた指令値が指令値チェック手段で適正でないと判
定された場合は、指令値記憶手段により記憶された前回
受信した指令値が読み出され、前記適正でないと判定さ
れた指令値とともに指令値入出力手段により前記外部機
器へ返信され、前記外部機器のエラー判定手段により前
記適正でないと判定された指令値の不適正判定原因が解
析される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ネットワークを
介したロボットの制御を信頼性良く行うことを可能にす
るロボット制御装置およびそのデータ通信方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、例えば１９９４年 日本ロボ
ット学会誌 Ｖｏｌ．１２ Ｎｏ．８第１１３７頁から
第１１４２頁に示された、従来のロボット制御装置を示
す構成図であり、図において、２２０はロボット制御装
置、２２１はロボット制御装置２２０においてユーザイ
ンターフェースを司り、また、ロボット言語で記述され
たロボットの動作記述を解釈し下位の運動制御ＣＰＵ２
２２へロボットへの関節座標や直交座標での指令値を与
える上位ＣＰＵ、２２２は逆キネマティクスや軌道補間
を行い下位のサーボ制御部２２７への指令値を生成する
運動制御ＣＰＵ、２２３は上位ＣＰＵ２２１と運動制御
ＣＰＵ２２２との間でデータの受け渡しを行うためのデ
ータバスである。２２７はロボット本体２２６の各可動
部分のサーボモータを制御するための複数のサーボドラ
イバ２２５が格納されたサーボ制御部である。２２４は
ロボット制御装置２２０とサーボ制御部２２７のサーボ
ドライバ２２５とを結ぶネットワーク、２２５はロボッ
トのサーボモータを駆動するサーボドライバ、２２６は
ロボット制御装置２２０により制御されるロボット本体
である。

【０００３】次に動作について説明する。ロボット制御
装置２２０の上位ＣＰＵ２２１は、ロボットの動作記述
を与えるロボット言語コマンドを解釈し、データバス２
２３を介して運動制御ＣＰＵ２２２へロボットの関節座
標もしくは直交座標上での指令値を与える。運動制御Ｃ
ＰＵ２２２では、ロボットの逆キネマティクスや軌道補
間計算を行い、サーボドライバ２２５へのサーボ指令値
を生成する。そのサーボ指令値は、ネットワーク２２４
を経由してサーボドライバ２２５へ送られ、サーボドラ
イバ２２５はそのサーボ指令値に従ってロボット本体２
２６のサーボモータを回転させることによってロボット
が動作する。

【０００４】このロボット制御装置２２０は、データバ
ス２２３上に複数個の運動制御ＣＰＵ２２２を接続する
ことができ、それぞれの運動制御ＣＰＵ２２２に対して
独立のネットワーク２２４を介してサーボ制御部２２７
およびロボット本体２２６をそれぞれ接続することが可
能である。データバス２２３上に複数個の運動制御ＣＰ
Ｕ２２２を接続したときには、上位ＣＰＵ２２１からデ
ータバス２２３を介して複数台のロボット本体２２６を
制御することが可能になる。また、データバス２２３上
に複数個の上位ＣＰＵ２２１を接続した場合には、デー
タバス２２３を介して複数台のロボット本体２２６を制
御することができる。

【０００５】従って、前記ロボット制御装置２２０にお
いて複数台のロボットを制御する場合には、各ロボット
の運動制御ＣＰＵ２２２を前記ロボット制御装置２２０
の内部に備えられているデータバス２２３へ接続しなけ
ればならず、組み込みが煩雑であり、またバス結合はネ
ットワーク結合に比べて被接続機器の配置位置に制約が
多い。また、ネットワーク２２４上に複数台のロボット
本体２２６を接続した場合には、複数台分のサーボ制御
部２２７へ送信する指令値を生成するため、１つの運動
制御ＣＰＵ２２２上に複数台分の逆キネマティクス機能
および軌道補間計算機能を実装しなければならず煩雑で
ある。また、上位ＣＰＵ２２１と各運動制御ＣＰＵ２２
２とを接続した伝送路であるデータバス２２３や、運動
制御ＣＰＵ２２２からサーボ制御部２２７へ送られるサ
ーボ指令値の送信、受信の媒体であるネットワーク２２
４の通信状況が悪化すると、運動制御ＣＰＵ２２２やサ
ーボドライバ２２５では指令値が受信不可能になる状態
が発生し、ロボットの制御が中止されたり、次の指令値
を受信するまでのロボットの制御が中断されたりする。

【０００６】図１３は、特開平６−２６２５５８号公報
に示された、従来のロボット制御装置の通信方法を示す
構成図である。図において、２３４はロボット、２２８
はロボット２３４を制御するロボット制御装置、２２９
はロボット制御装置２２８に接続された外部計算機であ
る。また、２３０および２３２はこの外部計算機２２９
とロボット制御装置２２８との間で指令値の通信を行う
ためのパラレルインターフェイス、２３１および２３３
はロボット制御装置２２８と外部計算機２２９との間で
コマンドを通信するシリアルインターフェイスである。

【０００７】次に動作について説明する。外部計算機２
２９はロボット制御装置２２８と接続しており、ロボッ
ト２３４の各関節の次の移動点までの速度データを求め
る。この速度データは、例えばパラレルインターフェイ
ス２３０，２３２を介してロボット制御装置２２８から
送られてくるロボット２３４の各関節角度情報に基づい
て計算される。ロボット制御装置２２８は外部計算機２
２９から出力された速度データをパラレルインターフェ
イス２３０，２３２を介して受け取った後、ロボット２
３４に出力してロボット２３４の各関節を前記速度デー
タによって動作させる。

【０００８】このロボット制御装置２２８を、パラレル
Ｉ／ＯやシリアルＩ／Ｏを介して外部計算機２２９など
の複数の外部機器と接続し、特定の外部機器からロボッ
ト制御装置２２８に接続されたロボット２３４を制御す
る場合に、前記パラレルＩ／ＯやシリアルＩ／Ｏ間を接
続する伝送路の通信状況が悪化して、前記伝送路を介し
て送信、受信される指令値がノイズなどによる影響を受
けると、ロボット制御装置２２８では指令値を受信する
ことができない状態が発生してロボット２３４の制御が
中止されたり、次の指令値を受信するまでロボット２３
４の制御が中断したり、前記ノイズなどの影響により速
度オーバーや可動範囲外の指令値がロボット２３４に与
えられることになりエラーが発生する。

【０００９】さらに、このような図１２、図１３に示し
た従来のロボット制御装置では、例えば複数台のロボッ
トで共通の対象物を共同で把持し協調作業を行わせるた
めには、対象物を把持している全てのロボットの作業中
の軌道を各ロボット制御装置に予め与えておくか、ロボ
ット本体に他のロボットの動きを観測できるようなセン
サを取り付け、その出力をもとに所望の協調作業を行え
るようにロボット制御装置内の動作アルゴリズムやロボ
ット制御装置のハードウェアを構成する。

【００１０】また、ロボット制御装置に接続した外部機
器においてロボットの位置姿勢のデータを直交座標系か
ら関節座標系へ逆変換したり関節座標系から直交座標系
へ順変換したりする場合、また、指令された位置姿勢が
ロボットの動作範囲内か否かチェックする場合に、ロボ
ット毎のリンク長、構造などのデータを前記外部機器に
持たせ、また座標変換や動作範囲をチェックするアルゴ
リズムを前記外部機器上で作成する。

【００１１】また、外部機器とロボット制御装置との間
の通信をハンドシェーク方式で行い前記ロボット制御装
置から前記外部機器へ指令値の要求を送信した後、前記
外部機器から送られてくる指令値を前記ロボット制御装
置で受信する場合に、前記外部機器での指令値の演算速
度が遅く指令値の送信が遅れるとアラームとなって警報
が発生する。

【００１２】また、外部機器でシステム全体の時刻を管
理する場合に外部機器で用いられているタイマの精度が
良くないと、ロボット動作の精度が落ちるなどシステム
全体の性能が低下する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来のロボット制御装
置は以上のように構成されているので、外部機器から与
えられた指令値に速度オーバーや可動範囲外などの指令
値エラーが発生しても、前記外部機器で生成した指令値
が誤っているのか、ネットワークを介した通信中におか
しなデータに変化したのかなどの確認が容易でないとい
う課題があった。

【００１４】また、外部機器においてロボットの位置姿
勢データを直交座標系から関節座標系へ逆変換したり関
節座標系から直交座標系へ順変換したりするための座標
変換アルゴリズムを制御対象となるロボット毎に前記外
部機器に持たせる必要があるという課題があった。

【００１５】さらに、指令された位置姿勢がロボットの
動作範囲内か否かをチェックするためのアルゴリズムを
制御対象となるロボット毎に外部機器上で作成しなけれ
ばならないという課題があった。

【００１６】さらに、外部機器とロボット制御装置との
間の通信をハンドシェーク方式で行い前記ロボット制御
装置から前記外部機器へ指令値の要求を送信した後、前
記外部機器から送られてくる指令値を前記ロボット制御
装置で受信する場合に前記外部機器からの指令値の送信
が遅れるとアラームが発生し、ロボットの制御が中断し
てしまうなどロボットの動作へ影響がおよぶという課題
があった。

【００１７】さらに、外部機器でシステム全体の時刻を
管理する場合に外部機器側で使用しているタイマの精度
が良くないと、ロボット動作の精度が落ちシステム全体
の性能が低下するという課題があった。

【００１８】さらに、複数台のロボットが接近して配置
されている場合に互いの位置姿勢を知る手段がないた
め、ロボット間で生じる接触事故を防止できないという
課題があった。

【００１９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、ネットワークを介して送信、受信
される指令値によりロボットを制御する際の信頼性を向
上させたロボット制御装置およびそのデータ通信方法を
得ることを目的とする。

【００２０】また、この発明は、ロボット毎に与えられ
る指令値の座標変換やロボット毎の動作範囲をチェック
するアルゴリズムを外部機器上でロボット毎に作成する
必要のないロボット制御装置およびそのデータ通信方法
を得ることを目的とする。

【００２１】さらに、この発明は、ネットワークを介し
て通信状態が良くないときや外部機器におけるデータの
演算速度などが遅い場合であってもロボットの動作に与
える影響を小さくしてロボットを円滑に制御できるロボ
ット制御装置およびそのデータ通信方法を得ることを目
的とする。

【００２２】さらに、この発明は、ネットワークを介し
て各ロボットを精度よく制御できるロボット制御装置お
よびそのデータ通信方法を得ることを目的とする。

【００２３】さらに、この発明は、協調して作業を行っ
たり、接近した状態で作業を行う複数のロボット間で生
じることのある接触事故や衝突事故を回避することを可
能にするロボット制御装置およびそのデータ通信方法を
得ることを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るロボット制御装置は、ネットワークを介して受信した
外部機器から与えられた指令値を記憶する指令値記憶手
段と、前記受信した指令値が適正な指令値であるか否か
を判定する指令値チェック手段と、該指令値チェック手
段で前記指令値が適正でないと判定した場合には、前記
指令値記憶手段により記憶した前回受信した指令値を読
み出して前記適正でないと判定した指令値とともに前記
ネットワークを経由して前記外部機器へ返信し、前記受
信した指令値が適正と判定した場合にはその指令値を前
記ロボットを動作させる動作制御手段へ与える指令値入
出力手段と、該指令値入出力手段により返信された適正
でないと判定された指令値の不適正判定原因を解析する
エラー解析手段とを備えるようにしたものである。

【００２５】請求項２記載の発明に係るロボット制御装
置は、受信した指令値の指示する動作領域が制御対象ロ
ボットの予め設定された動作領域内にあるかないかを基
準に前記指令値が適正な指令値であるか否かをチェック
する指令値チェック手段を備えるようにしたものであ
る。

【００２６】請求項３記載の発明に係るロボット制御装
置は、受信した指令値の指示する動作速度が制御対象ロ
ボットについて予め設定された速度範囲内にあるかない
かを基準に、前記指令値が適正な指令値であるか否かを
チェックする指令値チェック手段を備えるようにしたも
のである。

【００２７】請求項４記載の発明に係るロボット制御装
置は、異なった座標系に変換するロボットの位置姿勢デ
ータ、ロボットの可動部の座標が動作範囲内か否かをチ
ェックする位置姿勢データなどを外部機器からネットワ
ークを経由して受信したり、前記変換の結果や前記チェ
ック結果を前記ネットワークを経由して前記外部機器に
返信するネットワーク通信手段と、該ネットワーク通信
手段で受信した前記位置姿勢データに対し座標変換や前
記ロボットの動作範囲チェックを行い前記変換の結果や
前記チェック結果を得る座標変換・動作範囲チェック手
段とを備えるようにしたものである。

【００２８】請求項５記載の発明に係るロボット制御装
置は、外部機器からネットワークを経由して送られてき
たデータが座標変換や動作範囲チェックを行う対象とな
る位置姿勢データであるか、ロボットを動作させるため
の指令値であるかを識別するデータ識別手段と、該デー
タ識別手段によりロボットを動作させるための指令値で
あると識別されたときには、前記指令値に対して速度範
囲、動作範囲などについての判定を行い、ロボットを動
作させるための動作制御手段へ前記判定した指令値を与
えるロボット状態チェック手段と、前記データ識別手段
により座標変換や動作範囲チェックを行う位置姿勢デー
タであると識別されたときの座標変換・動作範囲チェッ
ク手段で得られた変換の結果やチェック結果を、前記外
部機器へ前記ネットワークを経由して送信するネットワ
ーク通信手段とを備えるようにしたものである。

【００２９】請求項６記載の発明に係るロボット制御装
置は、座標変換・動作範囲チェック手段により得られた
変換の結果やチェック結果を、外部機器に対する次の位
置姿勢指令の要求のタィミングを待たずに前記外部機器
へネットワークを経由して送信するネットワーク通信手
段を備えるようにしたものである。

【００３０】請求項７記載の発明に係るロボット制御装
置は、ネットワークを経由して送信されてきた指令値を
常時受信可能であるとともに、受信した指令値を記憶す
る第１メモリと、該第１メモリから読み出した前記指令
値を格納する第２メモリと、外部機器に位置姿勢指令の
要求を送信する前に前記第１メモリに指令値が記憶され
ているときには前記第１メモリに記憶されている前記指
令値を読み出して前記第２メモリへ記憶し、前記位置姿
勢指令の要求に対し前記外部機器から所定時間内に指令
値が送信されてこない場合には前記第２メモリに記憶し
た前記指令値を選択するが、前記所定時間内に指令値が
送信されてきたときにはその指令値を選択する指令値制
御手段とを備えるようにしたものである。

【００３１】請求項８記載の発明に係るロボット制御装
置は、ロボットが制御されて一定距離移動する毎に当該
ロボットの現在の位値姿勢を示す情報をネットワークに
接続しているすべての外部機器に対して送信する報知手
段を備えるようにしたものである。

【００３２】請求項９記載の発明に係るロボット制御装
置は、ネットワークを経由して外部機器へ送信されるデ
ータに、制御されているロボット側の時刻情報を付加す
る時刻情報付加手段を備えるようにしたものである。

【００３３】請求項１０記載の発明に係るロボット制御
装置のデータ通信方法は、ネットワークを介して受信し
た指令値を記憶する保存過程と、該保存過程で記憶した
指令値が適正な指令値であるか否かを判断する指令値判
定過程と、該指令値判定過程で適正と判断した指令値を
もとにロボットを制御する制御過程と、前記指令値判定
過程において適正な指令値でないと判定した場合に、前
記保存過程で前回保存した指令値を読み出し、該読み出
した指令値を前記適正な指令値でないと判定した指令値
とともに前記ネットワークを経由して返信する返信過程
と、該返信過程で返信された適正でないと判定された指
令値の不適正判定原因を解析するエラー解析過程とを備
えるようにしたものである。

【００３４】請求項１１記載の発明に係るロボット制御
装置のデータ通信方法は、指令値の指示する動作領域が
制御対象ロボットのあらかじめ設定された動作領域内に
あるかないかを基準に、前記指令値が適正な指令値であ
るか否かを判断する指令値判定過程を備えるようにした
ものである。

【００３５】請求項１２記載の発明に係るロボット制御
装置のデータ通信方法は、指令値の指示する動作速度が
制御対象ロボットについて予め設定された速度範囲内に
あるかないかを基準に、前記指令値が適正な指令値であ
るか否かを判断する指令値判定過程を備えるようにした
ものである。

【００３６】請求項１３記載の発明に係るロボット制御
装置のデータ通信方法は、ネットワークを経由して送ら
れてきたデータが座標変換や動作範囲をチェックするた
めの位置姿勢データであるか否かを確認するデータ確認
過程と、該データ確認過程により前記座標変換または動
作範囲チェックの対象となる位置姿勢データであると確
認されたときのその位置姿勢データについて行った前記
座標変換の結果や動作範囲についてのチェック結果を前
記ネットワーク経由で送信するチェック結果送信過程と
を備えるようにしたものである。

【００３７】請求項１４記載の発明に係るロボット制御
装置のデータ通信方法は、ネットワークを経由して送ら
れてきたデータがロボットを動作させるための指令値で
あるとデータ確認過程により確認されたときは、その指
令値に対し動作速度や動作範囲についての判定を行い、
該判定を行った指令値をもとにロボットの制御を行う制
御過程を備えるようにしたものである。

【００３８】請求項１５記載の発明に係るロボット制御
装置のデータ通信方法は、ネットワークを経由して送ら
れてきたデータが座標変換や動作範囲チェックの対象と
なる位置姿勢データであると、次の位置姿勢指令の要求
のタイミングを待たずに前記位置姿勢データについて行
った変換の結果やチェック結果を前記ネットワーク経由
で返信するチェック結果返信過程を備えるようにしたも
のである。

【００３９】請求項１６記載の発明に係るロボット制御
装置のデータ通信方法は、ネットワークを経由して送ら
れてきている指令値があるか否かの確認を、外部機器へ
位置姿勢指令の要求を送信する前に行う確認過程と、前
記位置姿勢指令の要求に対し指令値が所定時間内に送ら
れてこないときには、前記確認過程で確認した指令値を
選択するが、前記所定時間内に指令値が送られてきたと
きにはその指令値を選択する指令値選択過程とを備える
ようにしたものである。

【００４０】請求項１７記載の発明に係るロボット制御
装置のデータ通信方法は、ロボットが制御されて一定距
離移動する毎に当該ロボットの現在の位置姿勢について
の情報をネットワークに接続しているすべての外部機器
に対して送信する報知過程を備えるようにしたものであ
る。

【００４１】請求項１８記載の発明に係るロボット制御
装置のデータ通信方法は、外部機器へネットワークを経
由して送信されるロボットの位置姿勢などのロボットの
状態を示すデータに、ロボットを制御するためそのロボ
ット側で用いられている時刻情報を付加する時刻情報付
加過程を備えるようにしたものである。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
ロボット制御装置およびそのロボット制御装置とネット
ワークにより接続したパーソナルコンピュータを示すシ
ステム構成図である。図において、１００ａは第１ロボ
ット制御装置、１００ｂは第２ロボット制御装置、１ａ
は第１ロボット制御装置１００ａに接続されたロボッ
ト、１ｂは第２ロボット制御装置１００ｂに接続された
ロボット、３はネットワーク、２ａ，２ｂは第１ロボッ
ト制御装置１００ａや第２ロボット制御装置１００ｂと
の間でネットワーク３により通信を行う外部計算機であ
る。なお、この外部計算機を、以下の説明ではパーソナ
ルコンピュータ（外部機器）という。２１ａはパーソナ
ルコンピュータ２ａに設けられたエラー解析手段、２１
ｂはパーソナルコンピュータ２ｂに設けられたエラー解
析手段である。パーソナルコンピュータ２ａ，２ｂは、
ロボット１ａの指令値を計算し、ネットワーク３を介し
て第１ロボット制御装置１００ａにその指令値を与え
る。また、エラー解析手段２１ａ，２１ｂは、第１ロボ
ット制御装置１００ａや第２ロボット制御装置１００ｂ
において適正でないと判定された指令値に発生している
エラーを解析する機能を有している。

【００４３】図２は、第１ロボット制御装置１００ａの
構成を詳細に示したブロック図である。図において、１
０１は第１ロボット制御装置１００ａとネットワーク３
とを接続して、第１ロボット制御装置１００ａとパーソ
ナルコンピュータ２ａ，２ｂなどとの間の通信を行うた
めのネットワーク通信部（指令値入出力手段）である。

【００４４】１０２はロボット１ａに与える指令値を選
択する指令値選択部（指令値入出力手段）、１０３はプ
ログラムに従った内部指令値を生成する内部指令値生成
部、１０５はプログラム記憶部１０４や第１ロボット制
御装置１００ａに直接接続されたパーソナルコンピュー
タ４から与えられたプログラムを実行するプログラム実
行部である。１０６はロボットの現在の姿勢を管理した
り、指令値選択部１０２から出力された指令値をサーボ
ドライバ（動作制御手段）１０７へ与えたりするロボッ
ト状態チェック部（指令値入出力手段）である。また、
このロボット状態チェック部１０６は、受信した指令値
がロボット１ａについて予め設定されている速度範囲や
動作範囲内で指示を行う適正な指令値であるか否かを、
ロボット１ａについて設定されている速度上限データや
動作領域規定データをもとにチェックする指令値チェッ
ク手段１０６ａを有している。１０８はネットワーク３
を介して送られてきた指令値を記憶しておく指令値記憶
部（指令値記憶手段）である。

【００４５】なお、第２ロボット制御装置１００ｂの構
成も第１ロボット制御装置１００ａの構成と同様である
と考えてよい。

【００４６】次に動作について説明する。パーソナルコ
ンピュータ２ａ，２ｂは、ネットワーク３を介して第１
ロボット制御装置１００ａ、第２ロボット制御装置１０
０ｂと接続されている。パーソナルコンピュータ２ａ，
２ｂは、ロボット１ａ，１ｂの指令値を計算し、ネット
ワーク３を介して第１ロボット制御装置１００ａや第２
ロボット制御装置１００ｂへ指令値を与える。第１ロボ
ット制御装置１００ａ、第２ロボット制御装置１００ｂ
は与えられた指令値をもとにロボット１ａ，１ｂを動作
させる。

【００４７】図３は、第１ロボット制御装置１００ａへ
ネットワーク３を介して指令値が与えられたときの第１
ロボット制御装置１００ａの動作を示すフローチャート
である。以下、このフローチャートに従って動作を説明
する。先ず、ステップＳＴ１では、ネットワーク通信部
１０１により受信した指令値を読み出す。ステップＳＴ
２では、受信した指令値がロボット１ａについて予め設
定されている速度範囲や動作範囲内での指示を行う適正
な指令値であるか否かを、ロボット１ａについて設定さ
れている速度上限データや動作領域規定データをもとに
ロボット状態チェック部１０６の指令値チェック手段１
０６ａでチェックする。受信した指令値が前記速度上限
や動作領域を外れておらず適正であり、この指令値に対
しロボット１ａが動作可能である場合にはステップＳＴ
３に進み、指令値記憶部１０８にその適正な指令値を記
憶する。ステップＳＴ４では、サーボドライバ１０７に
前記適正な指令値を渡し、ロボット１ａが制御される。

【００４８】一方、与えられた指令値がステップＳＴ２
で不適正な指令値と判定され、ロボット１ａがその指令
値に従った動作を行うことができない場合には、ステッ
プＳＴ５に進む。ステップＳＴ５では、指令値記憶部１
０８から前回記憶した適正な指令値を読み出し、今回受
信した指令値とともに例えば指令値を送信してきたパー
ソナルコンピュータ２ａへ返信する。パーソナルコンピ
ュータ２ａのエラー解析手段２１ａでは、返信されてき
た不適正な指令値と、その指令値とともに返信されてき
た指令値とを比較し、不適正な指令値に発生しているエ
ラー内容や不適正判定原因を解析する。

【００４９】このように不適正な指令値が与えられたと
きには、前回の適正な指令値とともに、今回受信した不
適正な指令値をパーソナルコンピュータ２ａ，２ｂなど
の送信元へ第１ロボット制御装置１００ａから送り返す
ことにより、指令値の送信元であるパーソナルコンピュ
ータ２ａ，２ｂなどのエラー解析手段２１ａ，２１ｂは
生成した指令値が正しいものか否かを、送られてきた指
令値両者を比較して解析する。そして、指令値の生成方
法にエラーが生じているのか、あるいはネットワークを
介した通信中に指令値がノイズなどにより変化して不適
正な指令値になったのかなどの不適正判定原因を判断す
る。また、送られてきた指令値両者を比較することで指
令値のどの要素についてどのようなエラーが発生して不
適正と判定されたのかなど、詳細に解析することも可能
である。

【００５０】なお、以上の説明では、不適正な指令値を
前回受信した適正な指令値とともに送信元へ返信すると
したが、過去に与えられた複数回分の適正な指令値を指
令値記憶部１０８へ記憶しておき、それら複数回分の指
令値とともに送信してもよい。

【００５１】また、指令値を送信してきたパーソナルコ
ンピュータに対して、前回の適正な指令値と今回与えら
れた不適正な指令値をともに送信するとしたが、ネット
ワークにつながるパーソナルコンピュータ以外の他の機
器に送信してもよいことは言うまでもない。

【００５２】実施の形態２．図４は、この発明の実施の
形態２による第１ロボット制御装置１００ａの構成を詳
細に示した構成図である。図４において図２と同一また
は相当の部分には同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。１０１ａはネットワーク３を経由して送られてきた
データが座標変換や動作範囲チェックの対象となる位置
姿勢データであるか、ロボットの動作位置姿勢を指令す
る指令値データであるかを識別するデータ識別手段であ
る。１０９は座標変換・動作チェック部（座標変換・動
作範囲チェック手段）であり、ネットワーク通信部１０
１で座標変換・動作チェックの対象となる位置姿勢デー
タを受信した場合に、その受信した位置姿勢データに対
し座標変換や動作範囲チェックなどの処理を行い、ネッ
トワーク通信部１０１から前記処理の結果をパーソナル
コンピュータ２ａやパーソナルコンピュータ２ｂへ返信
する。

【００５３】なお、この実施の形態２では、ネットワー
ク通信部１０１はネットワーク通信手段に対応し、ロボ
ット状態チェック部１０６はロボット状態チェック手段
に対応し、サーボドライバ１０７は動作制御手段に対応
する。

【００５４】次に動作について説明する。図５は、第１
ロボット制御装置１００ａへネットワーク３を介してデ
ータが送られてきたときの第１ロボット制御装置１００
ａの動作を示すフローチャートである。先ず、ステップ
ＳＴ１０ではネットワーク通信部１０１から受信したデ
ータを読み出す。ステップＳＴ１１では受信したデータ
の中に座標変換や動作範囲チェックの対象となる位置姿
勢データがあるか否かデータ識別手段１０１ａにより識
別する。

【００５５】ここで、座標変換とはロボットの位置姿勢
をロボットの関節座標系データから直交座標系データへ
順変換する、あるいは直交座標系データから関節座標系
データへ逆変換することである。また、動作範囲チェッ
クとは、受信したデータで指示される位置姿勢が、実際
のロボットの動作可能な範囲に入っているかいないかチ
ェックを行うことである。

【００５６】ステップＳＴ１１において座標変換や動作
範囲チェックを行う位置姿勢データがあると判定した場
合にはステップＳＴ１３へ進む。ステップＳＴ１３で
は、受信した位置姿勢データの順変換、逆変換、動作範
囲についてのチェックなどの処理を座標変換・動作チェ
ック部１０９において行い、送信元のパーソナルコンピ
ュータ２ａまたは２ｂにその処理結果を返信する。

【００５７】一方、ステップＳＴ１１において座標変換
や動作範囲チェックを行うデータがないと判定した場合
にはステップＳＴ１２へ進み、送信されてきた指令値に
対し座標変換や動作範囲などのチェックを行うことな
く、予め決められているロボットの速度範囲や動作範囲
から外れていないか判定を行い、サーボドライバ１０７
にこの判定を行った指令値を与えてロボット１ａの制御
を行う。

【００５８】図６は、座標変換や動作範囲チェックを行
う位置姿勢データやロボット１ａへの位置姿勢を指令す
るための指令値を送信するパーソナルコンピュータ２ａ
やパーソナルコンピュータ２ｂと第１ロボット制御装置
１００ａとの間の通信がハンドシェーク方式で行われる
ときの通信手順を示すタイムチャートである。第１ロボ
ット制御装置１００ａは時刻ｔ１１，ｔ１４，・・・の
一定周期（指令値の送信を要求する周期）Ｔｓｅｃ毎に
パーソナルコンピュータ２ａやパーソナルコンピュータ
２ｂへ指令値の送信要求を出力する。一方、パーソナル
コンピュータ２ａやパーソナルコンピュータ２ｂは前記
指令値の送信要求に対し時刻ｔ０１から時刻ｔ０２の間
に指令値の演算を完了させ、時刻ｔ０２にその指令値を
第１ロボット制御装置１００ａへ送信する。この場合、
座標変換や動作範囲チェックを行いたい位置姿勢データ
があるときには、その位置姿勢データは時刻ｔ０２にお
いてパーソナルコンピュータ２ａやパーソナルコンピュ
ータ２ｂから第１ロボット制御装置１００ａへ前記指令
値とともに送信される。

【００５９】この座標変換や動作範囲チェックを行いた
い位置姿勢データは時刻ｔ１２に第１ロボット制御装置
１００ａへ送られてくる。すると第１ロボット制御装置
１００ａは次の指令値要求のタイミングを待たず時刻ｔ
１３に、前記位置姿勢データについての前記座標変換や
動作範囲チェックの結果をパーソナルコンピュータ２ａ
やパーソナルコンピュータ２ｂへ返信する。

【００６０】このようにロボット１ａ，１ｂの位置姿勢
データの座標変換や動作範囲チェックは第１ロボット制
御装置１００ａや第２ロボット制御装置１００ｂで行わ
れる。そして、その変換結果やチェック結果は次の指令
値の送信要求を行う前に前記パーソナルコンピュータ２
ａやパーソナルコンピュータ２ｂへ送信される。この結
果、各パーソナルコンピュータ２ａ，２ｂ上には座標変
換や動作範囲チェックを行うための各ロボット１ａ，１
ｂ毎のパラメータやアルゴリズムを搭載する必要がなく
なるので異なる構造のロボットの扱いが容易になる。ま
た、このようにハンドシェークで一定周期毎に指令値の
送信、受信をしている場合、前記変換結果やチェック結
果を次の指令値要求のタイミングまで待たずに第１ロボ
ット制御装置１００ａや第２ロボット制御装置１００ｂ
からパーソナルコンピュータヘ送信するので、座標変換
や動作範囲チェックを行うことによる動作速度の低下を
防ぐことができる。

【００６１】なお、以上の説明では、ロボットの位置姿
勢データに対し座標変換や動作範囲チェックをする場合
について述べたが、速度データに対する速度オーバーの
チェックなど、その他のデータに対するチェック処理で
あってもよい。

【００６２】また、パーソナルコンピュータからロボッ
ト制御装置へ指令値とともに座標変換や動作範囲チェッ
クを行いたい位置姿勢データを送信する場合について述
べたが、指令値がなく座標変換や動作範囲チェックのた
めの位置姿勢データのみの通信であってもよいことは言
うまでもない。

【００６３】なお、以上の説明では、ロボット制御装置
がパーソナルコンピュータへの指令値要求を送信するタ
イミングを一定周期Ｔｓｅｃとしたが一定周期でなくて
もよい。

【００６４】実施の形態３．図７は、この発明の実施の
形態３によるロボット制御装置を詳細に示した構成図で
ある。図７において図２と同一または相当の部分には同
一符号を付して詳細な説明を省略する。図において、１
０１ｂは、受信データバッファ（第１メモリ）であり、
ネットワーク３を介して送られてきたデータを常時受信
可能であり、受信したデータを一時的に記憶する。１１
０は受信データ記憶部（第２メモリ）であり、受信デー
タバッファ１０１ｂから読み出されたデータを記憶す
る。１０１ｃはパーソナルコンピュータ２ａやパーソナ
ルコンピュータ２ｂへ指令値の要求を送信する前に前記
受信データバッファ１０１ｂにデータが記憶されている
とその受信データバッファ１０１ｂに記憶されているデ
ータを読み出して前記受信データ記憶部１１０へ記憶
し、さらに前記指令値の要求の送信に対し前記パーソナ
ルコンピュータ２ａやパーソナルコンピュータ２ｂから
所定時間内に指令値が送信されてこない場合に、前記受
信データ記憶部１１０へ記憶した前記データを指令値選
択部１０２へ出力する指令値制御手段である。

【００６５】次に動作について説明する。図８は、ロボ
ット制御装置とパーソナルコンピュータとの間の通信手
順を示すフローチャートであり、第１ロボット制御装置
１００ａと指令値などを生成する、例えばパーソナルコ
ンピュータ２ａとの通信手順を示している。この場合、
パーソナルコンピュータ２ａの動作速度は第１ロボット
制御装置１００ａの動作速度に比べて遅いものと仮定す
る。従って、指令値の送信要求に対しパーソナルコンピ
ュータ２ａから所定時間内に指令値が送られてこないと
きには、第１ロボット制御装置１００ａではアラームが
発生する。

【００６６】先ず、ステップＳＴ２０では、第１ロボッ
ト制御装置１００ａでアラームが発生しているか否か判
定する。このアラームが発生している場合にはステップ
ＳＴ３２へ進み、またアラームが発生していない場合に
はステップＳＴ２１へ進む。

【００６７】ステップＳＴ２１では、受信データバッフ
ァ１０１ｂに受信データがあるか否かを判定する。受信
データがある場合にはステップＳＴ２３に進み、受信デ
ータを受信データバッファ１０１ｂから読み出して受信
データ記憶部１１０に格納し、ステップＳＴ２４へ進
む。一方、ステップＳＴ２１で受信データがない場合に
はステップＳＴ２２へ進み、受信データ記憶部１１０の
内容をクリアした後、ステップＳＴ２４へ進む。

【００６８】ステップＳＴ２４では、図９に示すような
データ構造を持つ通信バッファに送信先となるパーソナ
ルコンピュータのＩＤ、ロボット制御装置自体のＩＤ、
パーソナルコンピュータへのコマンド、アラーム発生時
のエラー番号、送信するデータの種別、ロボットの現在
の位置や姿勢などのデータを設定する。ここで、パーソ
ナルコンピュータやロボット制御装置のＩＤは、ネット
ワークに接続しているパーソナルコンピュータやロボッ
ト制御装置毎にそれぞれ異なるように定められている。
パーソナルコンピュータに送信するコマンドの例として
は、次の指令値の要求、ロボットの現在の状態（停止
中、アラーム発生）などがある。データ領域にはロボッ
トの現在の姿勢データがセットされ、直交座標系での表
現Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｂ，Ｃや関節座標系での表現Ｊ₁ ，
Ｊ₂ ，Ｊ₃ ，Ｊ₄ ，Ｊ₅ ，Ｊ₆ あるいはロボットの各関
節のサーボモータヘの指令値Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ ，
Ｐ₅，Ｐ₆ など様々な表現のデータが設定できる。これ
らの表現形式の種別がデータ種別の領域に設定される。
また、姿勢データは表現形式が異なっていても同一の領
域に設定されるため、少ない通信量で送信することが可
能である。

【００６９】ステップＳＴ２５では、通信バッファに設
定された前記内容を送信先ＩＤにより指定されるパーソ
ナルコンピュータへ送信する。

【００７０】ステップＳＴ２６では、送信が成功して送
信が完了したか否かを判定する。この結果、成功しなか
った場合には、ステップＳＴ３４に進み、送信を始めて
から一定時間経過したか否か判定し、経過していない場
合はもう一度ステップＳＴ２５に戻って送信を試みる。

【００７１】ステップＳＴ３４で送信を開始してから一
定時間が経過したならば、ステップＳＴ３９へ進んで送
信が失敗したとみなして送信処理を終了する。

【００７２】このように送信が一定時間内に成功したか
否かを監視することにより、ロボット制御装置が送信状
態のままになったり、送信先に前記内容が届いているに
もかかわらず送信完了が確認できず、双方が送信状態に
なるデッドロックを回避できる。

【００７３】一方、ステップＳＴ２６において送信が完
了したと判定された場合には、ステップＳＴ２７に進
み、前記送信内容を送った相手先のパーソナルコンピュ
ータから送られてくるコマンドの受信待ち状態になる。
パーソナルコンピュータから送られてくるコマンドの例
としては、指令値やロボット制御装置のリセットなどが
ある。また、このパーソナルコンピュータから送られて
いるコマンドなどの通信には、ステップＳＴ２５のコマ
ンド送信の際に使用したデータ構造と同様な図９に示す
データ構造が用いられる。この結果、一つのデータ領域
を用いて様々な表現のデータを通信することができるた
め、高速に通信を行うことが可能となり、また、送信や
受信のためのバッファメモリも容量の少ないものを使用
できる。

【００７４】ステップＳＴ２８では、通信相手のパーソ
ナルコンピュータから送られてくるデータの受信を完了
したか否かの判定を行い、受信が完了していなければス
テップＳＴ３５へ進む。ステップＳＴ３５では、ステッ
プＳＴ２８の受信状態に入ってから一定時間が経過した
か否か判定し、その一定時間が経過した場合にはステッ
プＳＴ３６へ進む。一方、前記一定時間が経過していな
い場合にはステップＳＴ２７のコマンド受信待ち状態に
戻る。

【００７５】このようにしてコマンド受信待ち状態の経
過時間を監視することにより、ロボット制御装置が受信
状態に固定されてしまうのを防ぐことができる。

【００７６】ステップＳＴ３６では、受信データ記億部
１１０にデータが記憶されているか否かを判断し、記憶
されている場合は、ステップＳＴ３７でその記憶されて
いるデータを処理し、さらにステップＳＴ３８で１周期
遅れで通信が成功したと判断し受信処理を終了する。一
方、ステップＳＴ３６において受信データ記憶部１１０
に受信データがない場合には、続くステップＳＴ３９に
おいて通信相手のパーソナルコンピュータから送られて
くるデータの受信に失敗したと判断して終了する。

【００７７】一方、ステップＳＴ２８で通信相手のパー
ソナルコンピュータから送られてくるデータの受信が完
了したと判定したときにはステップＳＴ２８ａへ進み、
ステップＳＴ２０においてアラームが発生していたか否
かを判定し、アラームが発生していなかったときにはス
テップＳＴ２９へ進む。ステップＳＴ２９では、ステッ
プＳＴ２７、ステップＳＴ２８で受信したコマンドを実
行する。このステップＳＴ２９の処理は、例えば位置姿
勢データが送信されてきた場合にはそのデータに応じて
ロボットを動作させる処理である。

【００７８】ステップＳＴ２８ａにおいてアラームが発
生したと判定したとき、あるいはステップＳＴ２９の処
理を行った後にはステップＳＴ３０へ進み、通信成功と
判断する。さらに、ステップＳＴ３１へ進んで受信デー
タバッファ１０１ｂをデータ受信可能状態にして終了す
る。

【００７９】なお、ステップＳＴ２０でアラームが発生
した場合、ステップＳＴ３２で送信バッファにアラーム
の種別を設定し、送信バッファの送信先をネットワーク
３に接続した全ての外部機器に設定する。続くステップ
ＳＴ３３では送信バッファの内容を全ての外部機器へ送
信する。このとき全ての外部機器に送信するため、ステ
ップＳＴ２６、ステップＳＴ３４のように送信完了の確
認をしない。ステップＳＴ３３で送信バッファの内容を
送信した後、ステップＳＴ２７へ進みコマンド受信待ち
状態となる。続くステップＳＴ２８以下の処理はアラー
ムが発生しない場合とほば同様であるが、アラームが発
生したときには外部から指令値を受信した場合であって
もステップＳＴ２８の判定処理によりステップＳＴ３０
へ進みロボットを動作させない。

【００８０】以上説明した通信手順をある一定時間、例
えば、ロボット制御装置がロボットへの指令値を計算す
る周期毎に行うことにより、ロボット制御装置とネット
ワーク３で接続されたパーソナルコンピュータなどの外
部機器との通信を行う。

【００８１】そして、アラームが発生した場合に、ネッ
トワーク３に接続している全ての他のロボット制御装置
やパーソナルコンピュータなどの外部機器へアラームの
発生を通知して、アラームの発生に応じた処理を行わせ
ることで事故を防ぐことが可能となる。

【００８２】また、通信状態が悪かったり、パーソナル
コンピュータの動作速度が遅く指令値の返信が時間的に
間に合わず、ロボット制御装置において指令値の受信が
できない場合でも、パーソナルコンピュータから送られ
てきた指令値が受信データ記憶部１１０に記憶されてい
れば、その記憶されている指令値によりロボットの制御
を行うことが可能になる。

【００８３】なお、以上の説明では、図８のフローチャ
ートに示す通信手順を一定の周期毎に行うものとして説
明したが一定の周期毎でなくてもよい。

【００８４】実施の形態４．図１０は、この発明の実施
の形態４によるロボット制御装置からパーソナルコンピ
ュータなどの外部機器へ通信を行う際のデータのフォー
マットを示す説明図である。この実施の形態４では、第
１、第２のロボット制御装置１００ａ，１００ｂからパ
ーソナルコンピュータ２ａ，２ｂなどの外部機器へ送信
先ＩＤ、送信元ＩＤ、コマンド、エラー番号、データ種
別、ロボットの現在の位置姿勢のデータのみでなく、当
該第１、第２ロボット制御装置１００ａ，１００ｂにお
ける現在時刻、つまりロボット１ａ，１ｂを制御してい
る第１、第２のロボット制御装置１００ａ，１００ｂ内
の時刻情報も同時に送信する。

【００８５】図２、図４、図７に示す１５１は、外部機
器へ送る前記送信先ＩＤ、送信元ＩＤ、コマンド、エラ
ー番号、データ種別、ロボットの現在の位置姿勢などの
各データへ前記時刻情報を付加する時刻情報付加手段で
ある。この時刻情報付加手段１５１は、当該第１、第２
のロボット制御装置１００ａ，１００ｂ内の時刻情報を
生成する図示しない高精度タイマと図１０に示すデータ
フォーマットへ時刻情報を設定する図示しない設定手段
などから構成されている。

【００８６】このようにロボット制御装置内部の高精度
の時刻情報をパーソナルコンピュータへ送信することに
より、ロボットの動作をロボット制御装置内部の高精度
の時刻情報により前記パーソナルコンピュータで管理す
ることが可能となる。特にパーソナルコンピュータ内部
のタイマの精度が悪い場合、パーソナルコンピュータな
どの外部機器からロボット制御装置内の時刻情報でロボ
ット制御装置を管理することになり、より精度の高いロ
ボットの制御や管理を実現することができる。

【００８７】実施の形態５．図１１は、この発明の実施
の形態５によるロボット制御装置のネットワーク通信部
の動作を示すフローチャートである。このネットワーク
通信部は、ロボット１ａ，１ｂの移動距離を求めてロボ
ット１ａ，１ｂが一定距離移動する毎に、ロボット状態
チェック部１０６から得られるロボット１ａ，１ｂの現
在の位置姿勢情報をネットワーク３に接続している全て
の外部機器に対して送信する報知手段を有している。こ
のネットワーク通信部は、例えば、図２、図４、図７に
示した実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３のロ
ボット制御装置や、実施の形態４のロボット制御装置の
ネットワーク通信部１０１に適用することができる。こ
れら各実施の形態のロボット制御装置のネットワーク通
信部１０１において、１０１ｄは報知手段である。

【００８８】次に、これら各実施の形態のネットワーク
通信部１０１の報知手段１０１ｄの動作について説明す
る。ステップＳＴ５０において第１ロボット制御装置１
００ａは内部指令値生成部１０３において内部指令値を
生成したり、ネットワーク３経由でパーソナルコンピュ
ータ２ａ，２ｂなどから指令値を受信してロボット１ａ
を動作させる。続くステップＳＴ５１では、ネットワー
ク３を介してロボット１ａの位置姿勢についての情報を
全ての外部機器へ報知したときから、ロボット１ａの位
置姿勢が一定の距離変化したか否かを、ロボット状態チ
ェック部１０６から出力されるロボット１ａの各関節の
移動距離情報をもとに判断する。このときロボットの移
動距離ｄは例えば次のようにして求める。ロボットの関
節の数をｎとし、各関節のワールド座標系における移動
距離をｄ１，ｄ２，・・・ｄｎとする。また、ロボット
の手先の先端における移動距離をｄｅとすると、ロボッ
トの移動距離ｄは、ｄ＝ｄ１＋ｄ２＋・・・＋ｄｎ＋ｄ
ｅとして求められる。

【００８９】ステップＳＴ５１でこの移動距離ｄが一定
距離を超えていると判定された場合にはステップＳＴ５
２へ進み、ネットワーク３経由でネットワーク３に接続
している全ての外部機器にロボット１ａの位置姿勢を知
らせる。一方、ステップＳＴ５１でこの移動距離ｄが一
定距離を超えていないと判定された場合には、全ての外
部機器にロボット１ａの位置姿勢を知らせることなく終
了する。

【００９０】そして、ステップＳＴ５０からステップＳ
Ｔ５２までの処理を指令値を生成または受信する毎に繰
り返すことによって、ネットワーク３に接続した他のロ
ボット制御装置やパーソナルコンピュータなどの外部機
器はロボット１ａの位置姿勢を知ってそれぞれ制御対象
とするロボットの衝突回避制御を行って衝突を回避す
る。

【００９１】なお、以上の説明では、ロボットの移動距
離を各関節の移動距離の和としたが手先だけの移動距離
など、他の距離を基準にしてもよい。

【００９２】実施の形態６．以上説明した実施の形態１
から実施の形態５ではロボット制御装置と通信を行う外
部機器はパーソナルコンピュータであったが、その他の
コンピュータや画像処理装置などのパーソナルコンピュ
ータ以外の機器であってもよい。

【００９３】実施の形態７．実施の形態１から実施の形
態５では指令値選択部１０２においてネットワーク３経
由の指令値と内部指令値とを切り替えてロボットに指令
値を与えるものであったが、指令値選択部１０２の代わ
りに指令値合成手段を用い、ネットワーク３経由で指令
値の補正値を送信し、この補正値を前記指令値合成手段
により内部指令値に加えてロボットに与えるようにして
もよい。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、ネットワークを介して受信した指令値が適正でな
いと指令値チェック手段が判定すると、指令値記憶手段
により記憶した前回受信した指令値を読み出して前記適
正でないと判定された指令値とともに前記外部機器へ返
信する指令値入出力手段と、該指令値入出力手段により
返信された適正でないと判定された指令値の不適正判定
原因を解析するエラー解析手段とを備えるように構成し
たので、例えば不適正と判定された指令値とその指令値
とともに返信されてきた前記前回受信した指令値とを比
較したり、不適正と判定された指令値と外部機器で生成
したときの指令値とを比較したりすることで、指令値が
不適正と判定された不適正判定原因を前記外部機器で解
析することができ、解析された不適正判定原因をなくす
ための処理が容易になり、外部機器との間でネットワー
クを介して送信、受信される指令値の信頼性を向上でき
る効果がある。

【００９５】請求項２記載の発明によれば、受信した指
令値の指示している動作領域が制御対象ロボットの予め
設定された動作領域内にあるかないかを基準に、前記受
信した指令値が適正な指令値であるか否かをチェックす
る指令値チェック手段を備えるように構成したので、例
えば前記指令値チェック手段により不適正と判定された
指令値とその指令値とともに返信されてきた前記前回受
信した指令値とを比較したり、不適正と判定された指令
値と外部機器での生成時の指令値とを比較したりするこ
とで、指令値がロボットの動作領域外を指示しているこ
とで不適正と判定された原因を前記外部機器で容易に確
認することができ、さらに確認された不適正判定原因を
なくすための処置を容易に施すことが可能となり、外部
機器との間でネットワークを介して送信、受信される指
令値の信頼性を向上できる効果がある。

【００９６】請求項３記載の発明によれば、受信した指
令値の指示する動作速度が制御対象ロボットについて予
め設定された速度範囲内にあるかないかを基準に、前記
受信した指令値が適正な指令値であるか否かをチェック
する指令値チェック手段を備えるように構成したので、
例えば前記指令値チェック手段により不適正と判定され
た指令値とその指令値とともに返信されてきた前記前回
受信した指令値とを比較したり、不適正と判定された指
令値と前記外部機器で生成したときの指令値とを比較し
たりすることで、指令値が不適正と判定された原因を前
記外部機器で容易に確認することができ、確認された不
適正判定原因をなくすための処置も容易に施すことが可
能となり、外部機器との間でネットワークを介して送
信、受信される指令値の信頼性を向上できる効果があ
る。

【００９７】請求項４記載の発明によれば、異なった座
標系に変換するためのロボットの位置姿勢データ、ロボ
ットの動作範囲内か否かをチェックするための位置姿勢
データなどを外部機器からネットワークを経由して受信
したり、前記変換の結果や前記チェック結果を前記ネッ
トワークを経由して前記外部機器に返信するネットワー
ク通信手段と、該ネットワーク通信手段で受信した前記
位置姿勢データに対し座標変換や前記ロボットの動作範
囲チェックを行い前記変換の結果や前記チェック結果を
得る座標変換・動作範囲チェック手段とを備えるように
構成したので、前記外部機器はロボット毎の位置姿勢デ
ータの座標変換のためのアルゴリズムやロボット毎の構
造に関するデータを持つ必要がなくなり、異なる構造の
ロボットに対する制御が容易になる効果がある。

【００９８】請求項５記載の発明によれば、外部機器か
らネットワークを経由して送られてきたデータが座標変
換や動作範囲チェックの対象となる位置姿勢データであ
るかないかを識別するデータ識別手段と、該データ識別
手段によりロボットを動作させるための指令値であると
識別されたときには、その指令値に対して速度範囲や動
作範囲などについての判定を行い、ロボットを動作させ
るための動作制御手段へ与えるロボット状態チェック手
段と、前記データが前記データ識別手段により座標変換
または動作範囲チェックの対象となる位置姿勢データで
あると識別されるとその座標変換またはチェック結果
を、前記外部機器へ前記ネットワークを経由して返信す
るネットワーク通信手段とを備えるように構成したの
で、外部機器は前記座標変換や動作範囲チェックを行う
ためのアルゴリズムを制御対象ロボット毎に保有するこ
となく、指令値の座標変換や動作範囲チェックをロボッ
ト毎に行いながらロボットの動作指令を行うことができ
る効果がある。

【００９９】請求項６記載の発明によれば、座標変換・
動作範囲チェック手段により得られた変換の結果やチェ
ック結果を、外部機器に対する次の位置姿勢指令の要求
のタイミングを待たずに前記外部機器へネットワークを
経由して送信するネットワーク通信手段を備えるように
構成したので、前記外部機器は前記次の位置姿勢指令の
要求が送られてくる前に前記変換の結果や前記チェック
結果に応じた処理を行うことができ、次の位置姿勢指令
の要求に対し遅れることなく指令値を送信することがで
きる効果がある。

【０１００】請求項７記載の発明によれば、ネットワー
クを経由して送信されてきた指令値を常時受信可能であ
るとともに、受信した指令値を記憶する第１メモリと、
該第１メモリから読み出した前記指令値を格納する第２
メモリと、外部機器に位置姿勢指令の要求を送信する前
に前記第１メモリに指令値が記憶されているときには前
記第１メモリに記憶されている前記指令値を読み出して
前記第２メモリへ記憶し、前記外部機器へ行う位置姿勢
指令の要求に対し前記外部機器から所定時間内に指令値
が送信されてこない場合には前記第２メモリに記憶した
前記指令値を選択するが、前記所定時間内に指令値が送
信されてきたときにはその指令値を選択する指令値制御
手段とを備えるように構成したので、前記外部機器から
指令値が前記所定時間の経過後に届いた場合にその指令
値を前記第１メモリへ記憶しておき、次の位置姿勢指令
の要求を行う際に前記第１メモリへ記憶してある前記指
令値を前記第２メモリへ記憶して、前記次の位置姿勢指
令の要求に対し前記外部機器から前記所定時間内に指令
値が送られてこなければ前記第２メモリへ記憶してある
指令値を用いてロボットを動作させることが可能とな
る。この結果、ネットワークの通信状態が悪い場合や、
外部機器の指令値演算能力が低く処理時間が長く必要と
なる場合でも、前記第２メモリに記憶してある指令値を
用いてロボットを円滑に動作させることができる効果が
ある。

【０１０１】請求項８記載の発明によれば、ロボットが
制御されて一定距離移動する毎に当該ロボットの現在の
位置姿勢を示す情報をネットワークに接続している全て
の外部機器に対して送信する報知手段を備えるように構
成したので、前記外部機器により制御される他のロボッ
トが前記ロボットに対し接近して配置されていたり協調
動作を行うような場合であっても、前記全ての外部機器
に対して送信される位置姿勢情報をもとに前記他のロボ
ットの動作を規制することが可能となり、ロボット間の
接触事故や衝突事故を有効に回避したり、協調動作を円
滑に制御できる効果がある。

【０１０２】請求項９記載の発明によれば、ネットワー
クを経由して外部機器へ送信されるデータに、ロボット
を制御するためにそのロボット側で用いられている時刻
情報を付加する時刻情報付加手段を備えるように構成し
たので、外部機器で用いている時刻情報の精度が低い場
合であっても、制御されているロボット側の時刻情報の
精度に応じて、外部機器は精度の良いロボットの管理を
行うことができる効果がある。

【０１０３】請求項１０記載の発明によれば、ネットワ
ークを介して受信した指令値を記憶する保存過程で記憶
した指令値が適正な指令値であるか否かを判断する指令
値判定過程と、該指令値判定過程で適正と判断した指令
値をもとにロボットを制御する制御過程と、前記指令値
判定過程において適正な指令値でないと判断した場合
に、前記保存過程で前回保存した指令値を読み出し、該
読み出した指令値を前記適正な指令値でないと判断した
指令値とともに前記ネットワークを経由して返信する返
信過程と、該返信過程で返信された適正でないと判定さ
れた指令値の不適正判定原因を解析するエラー解析過程
とを備えるように構成したので、例えば不適正と判定さ
れた指令値とその指令値とともに返信されてきた前記前
回受信した指令値とを比較したり、不適正と判定された
指令値と生成時の指令値とを比較したりすることで、指
令値が不適正と判断された不適正判定原因を解析し、そ
の解析結果から不適正判定原因をなくすための処置を施
すことが容易になり、ネットワークを介して送信、受信
される指令値の信頼性を向上できる効果がある。

【０１０４】請求項１１記載の発明によれば、指令値の
指示する動作領域が制御対象ロボットの予め設定された
動作領域内にあるかないかを基準に、前記指令値が適正
な指令値であるか否かを判断する指令値判定過程を備え
るように構成したので、例えば指令値の指示する動作領
域が制御対象ロボットの動作領域外の領域を指定してい
ることで不適正と判定された指令値と、その指令値とと
もに返信されてきた前回受信した指令値とを比較した
り、前記不適正と判定された指令値とその指令値の生成
時の指令値とを比較したりすることで、指令値が不適正
と判定された不適正判定原因を解析し、その解析結果か
ら不適正判定原因をなくすための処置を施すことが容易
になり、ネットワークを介して送信、受信される指令値
の信頼性を向上できる効果がある。

【０１０５】請求項１２記載の発明によれば、指令値の
指示する動作速度が制御対象ロボットについて予め設定
された速度範囲内にあるかないかを基準に、前記指令値
が適正な指令値であるか否かを判断する指令値判定過程
を備えるように構成したので、例えば指令値の指示する
速度が制御対象ロボットについて予め設定された速度範
囲から外れていることで不適正と判定された指令値と、
その指令値とともに返信されてきた前回受信した指令値
とを比較したり、前記不適正と判定された指令値とその
指令値の生成時の指令値とを比較したりすることで、指
令値が不適正と判定された不適正判定原因を解析し、そ
の解析結果から不適正判定原因をなくすための処置を施
すことが容易になり、ネットワークを介して送信、受信
される指令値の信頼性を向上できる効果がある。

【０１０６】請求項１３記載の発明によれば、ネットワ
ークを経由して送られてきたデータが座標変換や動作範
囲のチェック対象となるデータであるか否かを確認する
データ確認過程と、該データ確認過程によりチェック対
象となる位置姿勢データであると確認されたときの該デ
ータに対して行った前記座標変換の結果や動作範囲につ
いてのチェック結果を前記ネットワーク経由で返信する
チェック結果返信過程とを備えるように構成したので、
座標変換や動作範囲チェックを行う位置姿勢データとロ
ボットを動作させる指令値などのデータとを前記データ
識別過程により振り分けて、前記座標変換や前記動作範
囲チェックを行うためのアルゴリズムを外部機器で制御
対象ロボット毎に保有することなく、前記位置姿勢デー
タに対しては前記座標変換や前記動作範囲チェックを行
いながら、また前記指令値によりロボットへの動作指令
を行うことができる効果がある。

【０１０７】請求項１４記載の発明によれば、ネットワ
ークを経由して送られてきたデータに対しロボットを動
作させる指令値であることがデータ確認過程により確認
されると、該指令値に対し動作速度や動作領域などにつ
いての各種判定を行い、該判定を行った指令値をもとに
ロボットの制御を行う制御過程を備えるように構成した
ので、前記指令値によりロボットの制御を行いながら、
前記座標変換や前記動作範囲チェックを行う必要のある
位置姿勢データに対しては座標変換結果や動作範囲チェ
ックを行うことができる効果がある。

【０１０８】請求項１５記載の発明によれば、ネットワ
ークを経由して送られてきたデータが座標変換や動作範
囲チェックの対象となる位置姿勢データであることがデ
ータ確認過程により確認されたときには、次の位置姿勢
指令の要求のタイミングを待たずに前記データについて
行った座標変換の結果や動作範囲についてのチェック結
果を前記ネットワーク経由で返信するチェック結果送信
過程を備えるように構成したので、前記変換結果やチェ
ック結果を受けた外部機器は、次の位置姿勢指令の要求
が送られてくる前に前記変換の結果や前記チェック結果
に応じた処理を行って前記次の位置姿勢指令の要求に対
し遅れることなく指令値を送信することが可能になる効
果がある。

【０１０９】請求項１６記載の発明によれば、位置姿勢
指令の要求を送信する前にネットワークを経由して送ら
れてきている指令値があるか否かの確認を行う確認過程
と、前記位置姿勢指令の要求に対し指令値が所定時間内
に送られてこないときには、前記確認過程で確認した位
置姿勢指令の要求前に送られてきている指令値を選択す
るが、前記所定時間内に指令値が送られてきたときには
その指令値を選択する指令選択過程とを備えるように構
成したので、位置姿勢指令の要求に対し指令値が所定時
間内に送られてこないときには前記確認過程で確認した
指令値を用いてロボットを動作させることが可能とな
る。この結果、ネットワークの通信状態が悪い場合や、
外部機器の指令値演算能力が低く処理時間が長く必要と
なり指令値が所定時間内に送られてこないときでも、前
記指令値を用いてロボットを円滑に動作させることがで
きる効果がある。

【０１１０】請求項１７記載の発明によれば、ロボット
が制御されて一定距離移動する毎に当該ロボットの現在
の位置姿勢についての情報をネットワークに接続してい
るすべての外部機器に対して送信する報知過程を備える
ように構成したので、複数のロボットが接近して配置さ
れていたり協調動作を行うような場合であっても、前記
全ての外部機器に対して送信される前記位置姿勢につい
ての情報をもとに、ロボット間の接触事故や衝突事故の
発生を防止したり、協調作業を円滑に行うことが可能に
なる効果がある。

【０１１１】請求項１８記載の発明によれば、ネットワ
ークを経由して外部機器へ送信されるロボットの位置姿
勢などのロボットの状態を示すデータにロボットを制御
するためにそのロボット側で用いられている時刻情報を
付加する時刻情報付加過程を備えるように構成したの
で、前記外部機器で用いている時刻情報の精度が低い場
合であっても、制御されているロボット側の時刻情報の
精度に応じて、前記外部機器は精度よくロボットの管理
を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるロボット制御
装置およびそのロボット制御装置とネットワークにより
接続したパーソナルコンピュータを示すシステム構成図
である。

【図２】 この発明の実施の形態１によるロボット制御
装置を詳細に示した構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態１によるロボット制御
装置の動作を示すフローチャートである。

【図４】 この発明の実施の形態２によるロボット制御
装置を詳細に示した構成図である。

【図５】 この発明の実施の形態２によるロボット制御
装置の動作を示すフローチャートである。

【図６】 この発明の実施の形態２によるロボット制御
装置とパーソナルコンピュータとの間の通信手順を示す
タイムチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態３によるロボット制御
装置を詳細に示した構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態３によるロボット制御
装置とパーソナルコンピュータとの間の通信手順を示す
フローチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態３によるロボット制御
装置の通信バッファのデータ構造を示す説明図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４によるロボット制
御装置からパーソナルコンピュータへ通信を行う際のデ
ータのフォーマットを示す説明図である。

【図１１】 この発明の実施の形態５によるロボット制
御装置のネットワーク通信部の動作を示すフローチャー
トである。

【図１２】 従来のロボット制御装置を示す構成図であ
る。

【図１３】 従来のロボット制御装置の通信方法を示す
構成図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ ロボット、２ａ，２ｂ パーソナルコンピ
ュータ（外部機器）、３ ネットワーク、２１ａ，２１
ｂ エラー解析手段、１０１ ネットワーク通信部（指
令値入出力手段、ネットワーク通信手段）、１０１ａ
データ識別手段、１０１ｂ 受信データバッファ（第１
メモリ）、１０１ｃ 指令値制御手段、１０１ｄ 報知
手段、１０２ 指令値選択部（指令値入出力手段）、１
０６ ロボット状態チェック部（指令値入出力手段、ロ
ボット状態チェック手段）、１０６ａ 指令値チェック
手段、１０７ サーボドライバ（動作制御手段）、１０
８指令値記憶部（指令値記憶手段）、１０９ 座標変換
・動作チェック部（座標変換・動作範囲チェック手
段）、１１０ 受信データ記億部（第２メモリ）、１５
１ 時刻情報付加手段。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークを介して外部機器と通信を
   行い、前記外部機器から送られてくる指令値や内部で発
   生させた指令値をもとにロボットを制御するロボット制
   御装置において、前記ネットワークを介して受信した前
   記外部機器から与えられた指令値を記憶する指令値記憶
   手段と、前記受信した指令値が適正な指令値であるか否
   かを判定する指令値チェック手段と、該指令値チェック
   手段で前記指令値が適正でないと判定した場合には、前
   記指令値記憶手段により記憶した前回受信した指令値を
   読み出して前記適正でないと判定した指令値とともに前
   記ネットワークを経由して前記外部機器へ返信するが、
   前記受信した指令値を適正であると判定した場合にはそ
   の指令値を前記ロボットを動作させる動作制御手段へ与
   える指令値入出力手段と、該指令値入出力手段により返
   信された適正でないと判定された指令値の不適正判定原
   因を解析するエラー解析手段とを備えていることを特徴
   とするロボット制御装置。
2. 【請求項２】 指令値チェック手段は、受信した指令値
   の指示する動作領域が制御対象ロボットの予め設定され
   た動作領域内にあるかないかを基準に、前記受信した指
   令値が適正な指令値であるか否かをチェックすることを
   特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
3. 【請求項３】 指令値チェック手段は、受信した指令値
   の指示する動作速度が制御対象ロボットについて予め設
   定された速度範囲内にあるかないかを基準に、前記受信
   した指令値が適正な指令値であるか否かをチェックする
   ことを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
4. 【請求項４】 ネットワークを介して外部機器と通信を
   行い、前記外部機器に対し送信したロボットの位置姿勢
   指令の要求に対して前記外部機器から送られてくる指令
   値や内部で発生させた指令値をもとにロボットを制御す
   るロボット制御装置において、異なった座標系に変換す
   るためのロボットの位置姿勢データ、ロボットの動作範
   囲内か否かをチェックするための位置姿勢データなどを
   前記外部機器から前記ネットワークを経由して受信した
   り、前記異なった座標系への変換の結果や前記動作範囲
   についてのチェック結果を前記ネットワークを経由して
   前記外部機器に返信するネットワーク通信手段と、該ネ
   ットワーク通信手段で受信した前記位置姿勢データに対
   し座標変換やロボットの動作範囲チェックを行い前記変
   換の結果や前記チェック結果を得る座標変換・動作範囲
   チェック手段とを備えていることを特徴とするロボット
   制御装置。
5. 【請求項５】 外部機器からネットワークを経由して送
   られてきたデータが座標変換または動作範囲チェックの
   対象となる位置姿勢データであるか、ロボットを動作さ
   せるための指令値データであるかを識別するデータ識別
   手段と、該データ識別手段により前記ロボットを動作さ
   せるための指令値であると識別されたときには、前記指
   令値に対して速度範囲や動作範囲などについて判定を行
   い、ロボットを動作させるための動作制御手段へ前記判
   定した指令値を与えるロボット状態チェック手段を備
   え、ネットワーク通信手段は、前記データが前記データ
   識別手段により座標変換または動作範囲チェックの対象
   となる位置姿勢データであると識別したときの座標変換
   ・動作範囲チェック手段で得られた変換の結果やチェッ
   ク結果を、前記外部機器へ前記ネットワークを経由して
   返信することを特徴とする請求項４記載のロボット制御
   装置。
6. 【請求項６】 ネットワーク通信手段は、座標変換・動
   作範囲チェック手段により得られた変換の結果やチェッ
   ク結果を、外部機器に対する次の位置姿勢指令の要求の
   タイミングを待たずに前記外部機器へネットワークを経
   由して送信することを特徴とする請求項５記載のロボッ
   ト制御装置。
7. 【請求項７】 ネットワークを介して外部機器と通信を
   行い、前記外部機器に対し送信したロボットの位置姿勢
   指令の要求に対して前記外部機器から送られてくる指令
   値や内部で発生させた指令値をもとにロボットを制御す
   るロボット制御装置において、前記ネットワークを経由
   して送信されてきた指令値を常時受信可能であるととも
   に、受信した指令値を記憶する第１メモリと、該第１メ
   モリから読み出した指令値を格納する第２メモリと、前
   記外部機器にロボットの位置姿勢指令の要求を送信する
   前に前記第１メモリに指令値が記憶されているときには
   前記第１メモリに記憶されている前記指令値を読み出し
   て前記第２メモリへ記憶し、前記位置姿勢指令の要求に
   対し前記外部機器から所定時間内に指令値が送信されて
   こない場合には前記第２メモリに記憶した前記指令値を
   選択するが、前記所定時間内に前記指令値が送信されて
   きたときにはその指令値を選択する指令値制御手段とを
   備えていることを特徴とするロボット制御装置。
8. 【請求項８】 ロボットが制御されて一定距離移動する
   毎に当該ロボットの現在の位置姿勢を示す情報をネット
   ワークに接続しているすべての外部機器に対して送信す
   る報知手段を備えていることを特徴とする請求項１から
   請求項７のうちのいずれか１項記載のロボット制御装
   置。
9. 【請求項９】 ネットワークを経由して外部機器へ送信
   されるデータにロボットを制御するためにそのロボット
   側で用いられている時刻情報を付加する時刻情報付加手
   段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項８
   のうちのいずれか１項記載のロボット制御装置。
10. 【請求項１０】 ネットワークを介して外部機器と通信
    を行いロボットを制御するロボット制御装置のデータ通
    信方法において、前記ネットワークを介して受信した指
    令値を記憶する保存過程と、該保存過程で記憶した指令
    値が適正な指令値であるか否かを判断する指令値判定過
    程と、該指令値判定過程で適正と判断した指令値をもと
    にロボットを制御する制御過程と、前記指令値判定過程
    において適正な指令値でないと判断した場合に、前記保
    存過程で前回保存した指令値を読み出し、該読み出した
    指令値を前記適正な指令値でないと判定した指令値とと
    もに前記ネットワークを経由して返信する返信過程と、
    該返信過程で返信された適正でないと判定された指令値
    の不適正判定原因を解析するエラー解析過程とを備えて
    いることを特徴とするロボット制御装置のデータ通信方
    法。
11. 【請求項１１】 指令値判定過程は、指令値の指示する
    動作領域が制御対象ロボットについて予め設定された動
    作領域内にあるかないかを基準に、前記指令値が適正な
    指令値であるか否かを判断することを特徴とする請求項
    １０記載のロボット制御装置のデータ通信方法。
12. 【請求項１２】 指令値判定過程は、指令値の指示する
    動作速度が制御対象ロボットについて予め設定された速
    度範囲内にあるかないかを基準に、前記指令値が適正な
    指令値であるか否かを判断することを特徴とする請求項
    １０記載のロボット制御装置のデータ通信方法。
13. 【請求項１３】 ネットワークを介して外部機器と通信
    を行いロボットを制御するロボット制御装置のデータ通
    信方法において、前記外部機器に対し送信されたロボッ
    トの位置姿勢指令の要求に対して前記ネットワークを経
    由して送られてきたデータが座標変換や動作範囲のチェ
    ック対象となる位置姿勢データであるか否かを確認する
    データ確認過程と、該データ確認過程により座標変換ま
    たは動作範囲チェック対象となる位置姿勢データである
    と確認されたときの該位置姿勢データについて行った前
    記座標変換の結果や動作範囲についてのチェック結果を
    前記ネットワーク経由で返信するチェック結果返信過程
    とを備えていることを特徴とするロボット制御装置のデ
    ータ通信方法。
14. 【請求項１４】 ネットワークを経由して送られてきた
    データがロボットの動作位置姿勢を指令するための指令
    値であることがデータ確認過程により確認されると、そ
    の指令値に対し動作速度および動作範囲についての判定
    を行い、該判定を行った指令値をもとにロボットの制御
    を行う制御過程を備えていることを特徴とする請求項１
    ３記載のロボット制御装置のデータ通信方法。
15. 【請求項１５】 チェック結果返信過程は、ネットワー
    クを経由して送られてきたデータがチェックの対象とな
    る位置姿勢データであるとデータ確認過程により確認さ
    れたときには、次の位置姿勢指令の要求のタイミングを
    待たずに前記位置姿勢データに対して行った変換の結果
    やチェック結果を前記ネットワーク経由で返信すること
    を特徴とする請求項１３記載のロボット制御装置のデー
    タ通信方法。
16. 【請求項１６】 ネットワークを介して外部機器と通信
    を行いロボットを制御するロボット制御装置のデータ通
    信方法において、前記ネットワークを経由して送られて
    きている指令値があるか否かの確認を、前記外部機器へ
    位置姿勢指令の要求を送信する前に行う確認過程と、前
    記位置姿勢指令の要求に対し指令値が所定時間内に送ら
    れてこないときには、前記確認過程で確認した指令値を
    選択するが、前記所定時間内に指令値が送られてきたと
    きにはその指令値を選択する指令値選択過程とを備えて
    いることを特徴とするロボット制御装置のデータ通信方
    法。
17. 【請求項１７】 ロボットが制御されて一定距離移動す
    る毎に当該ロボットの現在の位置姿勢についての情報を
    ネットワークに接続しているすべての外部機器に対して
    送信する報知過程を備えていることを特徴とする請求項
    １０から請求項１６のうちのいずれか１項記載のロボッ
    ト制御装置のデータ通信方法。
18. 【請求項１８】 ネットワークを経由して外部機器へ送
    信されるロボットの位置姿勢などのロボットの状態を示
    すデータに、ロボットを制御するためそのロボット側で
    用いられている時刻情報を付加する時刻情報付加過程を
    備えていることを特徴とする請求項１０から請求項１７
    のうちのいずれか１項記載のロボット制御装置のデータ
    通信方法。