JPH0994783A - Multi-robot system - Google Patents

Multi-robot system

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JPH0994783A
JPH0994783A JP25300895A JP25300895A JPH0994783A JP H0994783 A JPH0994783 A JP H0994783A JP 25300895 A JP25300895 A JP 25300895A JP 25300895 A JP25300895 A JP 25300895A JP H0994783 A JPH0994783 A JP H0994783A
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JP
Japan
Prior art keywords
robot
quadrant
robots
collision
arm
Prior art date
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Pending
Application number
JP25300895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Makino
洋 牧野
Hidetsugu Terada
英嗣 寺田
Satoshi Kaneko
智 金子
Toji Nakazawa
東治 中沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tescon Co Ltd
Original Assignee
Tescon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a mutual collision between movable parts in a robot by deciding a robot occupied quadrant including an arm and a working head while setting a present position or a motion position as a center and determining a collision condition between respective robots on the basis of the robot occupied quadrant. SOLUTION: A robot, in which right hand group SCARA robots 19A, 19B are paired with left hand group SCARA robots 19C, 19D, is used, and in a working area 29, a lateral dimension is L while a longitudinal dimension is M, and then, a working area home position (0, 0) is located on a of side of the left hand group robot 19B when the working area 29 is represented by the X-axis and the Y-axis. Respective working heads used for an inspection of a printed circuit board are movable freely, and if probe heads in the four corners point the same point, a collision will happen, however, if each of the respective robots is stored within each quadrant when the working area 29 is divided into four quadrants while using the pointed point as a home position under this condition, it is determined that the four robots do not interfere with each other because each point pin has a clearance.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板の検
査、プリント基板上への部品の装着、電子装置の組立等
に使用されるロボットに関するもので、特に、複数のロ
ボットを同期制御するロボットシステムに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot used for inspecting a printed circuit board, mounting parts on the printed circuit board, assembling an electronic device, and the like, and more particularly to a robot system for synchronously controlling a plurality of robots. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、複数のロボットが同時に一定領
域内を動作する場合は、例えば、特願平6−16252
号公報に開示されているような方法によって、ロボット
同士の衝突を防止している。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a plurality of robots operate in a certain area at the same time, for example, Japanese Patent Application No. 6-16252.
The collision between robots is prevented by the method disclosed in the publication.

【0003】即ち、図16及び図17に示すように、基
台部50に設けた一対のアームを基本構造とした水平多
関節ロボットであり、その構造は基台部50と一対のア
ーム51A、51Bと作業用ヘッド52A、52Bと制
御部53とからなる。
That is, as shown in FIGS. 16 and 17, this is a horizontal articulated robot having a basic structure of a pair of arms provided on a base 50, and the structure is a base 50 and a pair of arms 51A. 51B, work heads 52A and 52B, and a control unit 53.

【0004】基台部50は、一対のアーム51A、51
Bの基軸となるものであり、第1回動モータ54A、5
4Bとギヤボックス55A、55Bとから構成されてい
る。
[0004] The base 50 includes a pair of arms 51A, 51A.
B, the first rotating motors 54A, 54A,
4B and gear boxes 55A and 55B.

【0005】アーム51A、51Bは、基台部50を基
軸として水平方向に回動自在に連結した第1アーム56
A、56Bと、この第1アーム56A、56Bを介して
水平方向に回動自在な第2アーム57A、57Bとから
構成されている。
[0005] The arms 51A and 51B are connected to a first arm 56 rotatably connected to the base 50 so as to be rotatable in the horizontal direction.
A, 56B and second arms 57A, 57B rotatable in the horizontal direction via the first arms 56A, 56B.

【0006】作業用ヘッド52A、52Bは、第2アー
ム57A、57Bの先端に設けてあり、第2アーム57
A、57Bに対して下側に垂直方向に延設された回転軸
58A、58Bに係合係止され、先端部に先端ピン59
A、59Bを設けた構造となっている。
The working heads 52A, 52B are provided at the distal ends of the second arms 57A, 57B.
A and 57B are engaged with and locked to rotating shafts 58A and 58B that extend vertically downward with respect to the upper and lower ends.
A, 59B.

【0007】ここで、先端ピン59A、59Bは、回転
軸58A、58Bに対して軸心をずらして配設されてお
り、被対象物上において回転軸58A、58Bが回転す
ると、先端ピン59A、59Bの先端は円の軌跡を描く
構造となっている。
Here, the tip pins 59A, 59B are disposed with their axes shifted from the rotating shafts 58A, 58B, and when the rotating shafts 58A, 58B rotate on the object, the tip pins 59A, 59B are rotated. The tip of 59B has a structure that draws a locus of a circle.

【0008】このようにして、例えば、一対のアーム5
1A、51Bの先端に設けた作業用ヘッド52A、52
Bが向き合った場合には、先端ピン59A、59Bの先
端が1点を指す位置が衝突しない距離となっている。
Thus, for example, a pair of arms 5
Working heads 52A, 52 provided at the tips of 1A, 51B
When B faces each other, the position where the tips of the tip pins 59A and 59B point to one point is a distance where collision does not occur.

【0009】このような構造からなる水平多関節ロボッ
トにおける作業用ヘッド52A、52Bの運動軌跡は、
第1アーム56A、56B及び第2アーム57A、57
Bが水平方向に動きながら第1アーム56A、56B及
び第2アーム57A、57Bを回動させて基台部50か
らの距離を調整する。そして、回転軸58A、58Bに
よって適宜回転して目的とする位置方向に動くことがで
きる。尚、詳細は上記公報を参照されたい。
The motion loci of the work heads 52A and 52B in the horizontal articulated robot having such a structure are as follows.
First arm 56A, 56B and second arm 57A, 57
The first arm 56A, 56B and the second arm 57A, 57B are rotated while B moves in the horizontal direction to adjust the distance from the base unit 50. Then, the rotary shafts 58A and 58B can be appropriately rotated to move in a desired position direction. For details, refer to the above publication.

【0010】一方、一対のアーム51A、51B及び5
1C、51Dからなる多関節ロボットは、図17に示す
ように、向かい合わせて対向位置に設け、制御部53で
各々のアーム51A、51B、51C、51Dの回動量
を制御して、各作業用ヘッド52A、52B、52C、
52Dが衝突しないようにしたものである。
On the other hand, a pair of arms 51A, 51B and 5
As shown in FIG. 17, the articulated robot consisting of 1C and 51D is provided facing each other at opposing positions, and the control unit 53 controls the rotation amount of each arm 51A, 51B, 51C, and 51D to perform each work. Heads 52A, 52B, 52C,
52D is designed not to collide.

【0011】即ち、1つの制御部がロボットの夫々のア
ームを駆動するモータの回転を制御し、これによって各
アームの可動範囲が制限され、一定領域内で動作するア
ーム同士の衝突が回避されている。
That is, one control unit controls the rotation of the motors that drive the respective arms of the robot, thereby limiting the movable range of each arm and avoiding collision between the arms operating in a certain area. There is.

【0012】又、上記のような方法以外にも、ロボット
の衝突を回避する種々の方法が提案されている。
In addition to the above methods, various methods for avoiding collision of robots have been proposed.

【0013】例えば、特開昭59−129691号公報
に開示されている方法では、複数のロボット間で重複す
る同一の作業領域を干渉領域として予め定義しておき、
上方に設けた視覚装置から時々刻々送られてくる映像情
報によって、干渉領域内にロボットが存在するか否かを
判断する。そして、ロボットが存在するときは、他のロ
ボットを干渉領域内に進入させないために、その旨を告
げる信号を他のロボットに対して出力する。一方、視覚
装置から送られてくる映像情報により、ロボットが干渉
領域から退出したことを検出したときは、その旨を示す
信号を他のロボットに送出することにより、他のロボッ
トが干渉領域に進入することが可能となる。
For example, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-129691, the same work area overlapping between a plurality of robots is defined in advance as an interference area,
Whether or not the robot exists in the interference area is determined based on the image information sent from the visual device provided above every moment. Then, when the robot exists, in order to prevent the other robot from entering the interference area, a signal to that effect is output to the other robot. On the other hand, when it is detected by the visual information sent from the visual device that the robot has exited the interference area, another signal is sent to the other robot so that the other robot enters the interference area. It becomes possible to do.

【0014】又、特開平4−19084号公報に開示さ
れている方法では、予めロボットの作動領域を決めてお
き、アームや関節が作動領域内からはみ出ないよう制御
することにより、衝突を防止している。
Further, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-19084, a collision is prevented by determining the operation area of the robot in advance and controlling the arms and joints so as not to protrude from the operation area. ing.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各アー
ムの駆動を直接制御して各作業用ヘッドの衝突を回避す
る手法では、各アームの作業用ヘッドの先端ピンの衝突
まで完全に回避するとすれば、各アームの動作がかなり
制限される上に、ロボット同士の衝突、即ち、作業用ヘ
ッドの先端ピン同士の抵触及び衝突を完全に回避するこ
とは容易ではなかった。
However, in the method of directly controlling the drive of each arm to avoid the collision of each working head, even if the collision of the tip pin of the working head of each arm is completely avoided. The movement of each arm is considerably limited, and it is not easy to completely avoid collision between robots, that is, collision and collision between tip pins of the working head.

【0016】又、ロボットの台数が増えるとアームの動
作が更に著しく制限され、全てのロボットを効率良く動
作させることに限界があった。
Further, when the number of robots increases, the operation of the arm is further remarkably restricted, and there is a limit in efficiently operating all the robots.

【0017】一方、前述の特開昭59−129691公
報に開示されている方法では、視覚装置を使用し、画像
処理によって干渉領域への進入と退出の検知を行うた
め、処理が複雑で時間もかかる。又、視覚装置等の多く
の設備を必要とし、費用もかかる。
On the other hand, the method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-129691 uses a visual device and detects entry and exit from the interference area by image processing, so that the processing is complicated and takes a long time. Take it. In addition, many facilities such as a visual device are required, and the cost is high.

【0018】又、特開平4−19084号公報に開示さ
れている方法によれば、カメラ等の設備が不要となるた
め、費用は削減できるが、作動領域が前もって決められ
ているため、動作が制限されてしまう。
According to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-19084, the cost can be reduced because no equipment such as a camera is required. However, since the operation area is determined in advance, the operation is not possible. You will be restricted.

【0019】従って、少なくとも2個以上のアームから
なるロボットの動く部位、例えば、作業用ヘッド同士の
衝突を完全に回避し、且つ、全てのロボットを効率良く
動作させることに、解決しなければならない課題を有し
ている。
Therefore, it is necessary to solve the problem of completely avoiding collision between moving parts of a robot including at least two arms, for example, work heads, and efficiently operating all robots. Have challenges.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、所定作業領域内において該作業領域と一定
距離を維持した水平動作を行うアームと、アームの先端
にアームの水平動作に対して垂直動作を行う作業用ヘッ
ドとを備えた少なくとも2台のロボットからなり、各ロ
ボットは、現在位置及び動作位置を中心としてアームと
作業用ヘッドを含むロボット占有象限を決定し、ロボッ
ト占有象限に基づいて各ロボットの衝突状態の判断を行
う。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an arm for performing a horizontal operation within a predetermined work area while maintaining a constant distance from the work area, and an arm for horizontal movement at the tip of the arm. The robot occupancy quadrant includes at least two robots each having a work head that performs a vertical motion with respect to each robot. Each robot determines a robot occupancy quadrant including an arm and a work head with a current position and an operation position as a center. The collision state of each robot is determined based on the.

【0021】衝突状態の判断は、各ロボットの移動前に
ロボット占有象限に基づいて衝突の可能性を判定するこ
とにより行い、ロボット占有象限が重なった場合を衝突
状態とみなす。又、ロボット占有象限が重ならない場合
でも、一方のロボットの現在位置と動作位置とを結ぶ直
線上に他方のロボット占有象限が存在する場合は衝突状
態とみなす。
The collision state is determined by determining the possibility of collision based on the robot occupancy quadrant before each robot moves, and the case where the robot occupancy quadrants overlap is regarded as the collision state. Even if the robot occupancy quadrants do not overlap, if the other robot occupancy quadrant exists on the straight line connecting the current position and the motion position of one robot, it is considered as a collision state.

【0022】ロボット占有象限は、象限角度の総和が3
60度となるように割り当てる。又、好ましくは、ロボ
ット占有象限は、作業用ヘッドを頂点とし、360度を
ロボットの台数で割った角度を象限角度として割り当
て、アームの位置に基づいて適宜変更できるようにす
る。
In the robot occupied quadrant, the sum of quadrant angles is 3
Allocate to be 60 degrees. Further, preferably, the robot occupancy quadrant is assigned a quadrant angle with the work head as the apex and 360 degrees divided by the number of robots, so that it can be appropriately changed based on the position of the arm.

【0023】又、好ましくは、2台のロボットを一対と
し、その一対としたロボットを対向させて配置する。
Preferably, two robots make a pair, and the paired robots are arranged to face each other.

【0024】ロボット占有象限を決定し、ロボット占有
象限に基づいて各ロボットの衝突状態の判断を行うよう
にしたことにより、衝突判定の速度が向上する。
By determining the robot occupation quadrant and determining the collision state of each robot based on the robot occupation quadrant, the collision determination speed is improved.

【0025】又、各ロボットの移動前にロボット占有象
限に基づいて衝突の可能性を判定したことにより、ロボ
ットの動作中は衝突を考慮する必要がないため、ロボッ
トの動作速度が向上し、ロボット占有象限が重なった場
合を衝突状態とみなし、ロボット占有象限が重ならない
場合でも、一方のロボットの現在位置と動作位置とを結
ぶ直線上に他方のロボット占有象限が存在する場合は衝
突状態とみなしたことにより、ロボット同士の衝突を完
全に回避することができる。
Moreover, since the possibility of collision is determined based on the robot occupancy quadrant before each robot moves, it is not necessary to consider the collision during the operation of the robot, so that the operation speed of the robot is improved, If the occupied quadrants overlap, it is considered as a collision state, and even if the robot occupied quadrants do not overlap, if the other robot occupied quadrant exists on the straight line connecting the current position and the motion position of one robot, it is considered as a collision state. As a result, the collision between the robots can be completely avoided.

【0026】ロボット占有象限は、象限角度の総和が3
60度となるように割り当てたことにより、ロボット占
有象限間での重なりや隙間が生じないため、衝突の判定
を正確に行うことができる。又、作業用ヘッドを頂点と
し、360度をロボットの台数で割った角度を象限角度
として割り当て、アームの位置に基づいて適宜変更でき
るようにしたことにより、アーム先端の作業用ヘッドの
形状、ロボットの台数等の影響を受けずに、ロボット占
有象限を定義することができる。
In the robot occupied quadrant, the sum of quadrant angles is 3
Since the assignment is made to be 60 degrees, there is no overlap or gap between the robot-occupied quadrants, so that the collision can be accurately determined. Further, the working head is set as the apex, and an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of robots is assigned as a quadrant angle so that it can be appropriately changed based on the position of the arm. The robot occupation quadrant can be defined without being affected by the number of robots.

【0027】又、2台のロボットを一対とし、その一対
としたロボットを対向させて配置したことにより、基本
的には、1つの象限角度は360度の4分の1になるの
で、ロボット占有象限同士の重なり及び一方のロボット
の現在位置と動作位置とを結ぶ直線上に他方のロボット
占有象限が存在するか否かの判定を容易に行うことがで
きる。
By arranging two robots as a pair and arranging the paired robots so as to face each other, one quadrant angle is basically 1/4 of 360 degrees, so that the robot is occupied. It is possible to easily determine whether the quadrants overlap each other or whether the robot occupying quadrant of the other robot exists on the straight line connecting the current position and the motion position of the one robot.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るマルチロボッ
トシステムについて、図を参照しながら以下の順に説明
する。 1.マルチロボットシステム概要 2.衝突回避アルゴリズム 3.ロボット占有象限を用いた衝突の判定 4.入れ替わりと回り込みの防止 5.第2関節(第2アーム)の張り出しによる象限の変
形 6.マルチロボットシステム詳細
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a multi-robot system according to the present invention will be described in the following order with reference to the drawings. 1. Outline of multi-robot system 2. Collision avoidance algorithm 3. 3. Judgment of collision using robot occupancy quadrant Prevention of replacement and wraparound 5. Deformation of quadrant due to overhang of second joint (second arm) 6. Multi-robot system details

【0029】1.マルチロボットシステム概要 多関節ロボットは、基台上に一対のアームを水平方向で
あるX−Y軸方向に制御可能なように配置し、各アーム
の先端にはアームの水平方向に対して垂直方向であるZ
軸方向に制御可能な先端ヘッドである作業用ヘッドを取
り付けた構造となっている。詳細は従来技術で示した同
一出願人の特願平6−16252号公報を参照された
い。
1. Outline of multi-robot system In a multi-joint robot, a pair of arms are arranged on a base so as to be controllable in the horizontal XY axis directions, and the tips of the arms are perpendicular to the horizontal direction of the arms. Is Z
It has a structure in which a working head, which is a tip head that can be controlled in the axial direction, is attached. For details, refer to Japanese Patent Application No. 6-16252 of the same applicant shown in the prior art.

【0030】本発明における好適な実施形態は、このよ
うな構造からなるロボットを4台、即ち、基本的には4
台のSCARA(Selective Compliance Assembly Robo
t Ar-m)ロボットを同期制御し、1つの作業域で動作さ
せることであり、これにより、多種用途への対応を目指
したシステムを構築している。特に、複数のロボットの
軌道と動作範囲の衝突を回避することが最も重要であ
り、以下、与えられた動作位置(以下、与点と記す)
を、ロボットが衝突しないように夫々割り付けることで
衝突回避を行うアルゴリズムを説明し、その諸条件につ
いても説明する。
The preferred embodiment of the present invention has four robots having such a structure, that is, basically four robots.
SCARA (Selective Compliance Assembly Robo)
t Ar-m) It is to control robots synchronously and operate them in one work area. By doing this, we are constructing a system aiming at various applications. In particular, it is most important to avoid collisions between the trajectories of multiple robots and their motion ranges. Below, given motion positions (hereinafter referred to as "grant points")
, An algorithm for avoiding collisions by assigning robots to each other so as not to collide, and various conditions thereof will also be described.

【0031】前述したように、本実施形態においては、
図1に示すように右手系と左手系の2台のSCARAロ
ボット19A、19B及び19C、19Dを一対とした
ロボットを2台用いたシステムを対象としており、その
作業域29は、横L(実施例においては250mm)、縦
M(実施例においては330mm)であり、作業域29を
x軸及びy軸で表した場合の作業域原点(0、0)は、
左手系ロボット19Bの先端側になる。
As described above, in this embodiment,
As shown in FIG. 1, it is intended for a system using two robots each having a pair of right-handed and left-handed SCARA robots 19A, 19B and 19C, 19D. The working area origin (0, 0) when the working area 29 is represented by x-axis and y-axis is:
It is on the tip side of the left-handed robot 19B.

【0032】夫々のロボットを形成するアームの長さ
は、図2に示すように、第1アーム20Aの長さはP
(実施例においては280mm)、第2アーム23Aの長
さはQ(実施例においては270mm)となっている。そ
して、第2アーム23Aの先端に備えてあるツールであ
る作業用ヘッド24Aが作業域29内で動作する各ロボ
ットの座標軸に対して常にα度(実施例においては45
度)の角度を保つように第1アーム20A及び第2アー
ム23Aは平行リンク構造となっている。
As shown in FIG. 2, the length of the arm forming each robot is P as shown in FIG.
(280 mm in the embodiment), the length of the second arm 23A is Q (270 mm in the embodiment). The work head 24A, which is a tool provided at the tip of the second arm 23A, is always α degrees (45 in the embodiment) with respect to the coordinate axis of each robot operating in the work area 29.
The first arm 20A and the second arm 23A have a parallel link structure so as to maintain the angle (degree).

【0033】又、第2アーム23Aの先端に取り付けら
れる作業用ヘッド24Aの取り付け軸から先端までの長
さはR(実施例においては80mm)となっている。
Further, the length from the mounting shaft of the working head 24A attached to the tip of the second arm 23A to the tip is R (80 mm in the embodiment).

【0034】作業用ヘッド24Aは、図3に示すよう
に、従来技術と同様の構造であり、第2アーム23Aの
先端に設けた回転軸21Aに取り付けられている駆動部
22Aと、駆動部22Aの先端に設けた先端ピン33A
と、先端ピン33Aの状態を監視するカメラ及びライト
部34Aから概略構成されている。
As shown in FIG. 3, the work head 24A has a structure similar to that of the prior art, and has a drive portion 22A attached to the rotary shaft 21A provided at the tip of the second arm 23A, and a drive portion 22A. Tip pin 33A provided on the tip of
And a light unit 34A for monitoring the state of the tip pin 33A.

【0035】駆動部22Aは、回転軸21Aに対して略
15度傾斜を持たせて取り付けられており、従って、駆
動部22Aの先端に取り付けられている先端ピン33A
も、当然に傾斜した状態となっており、丁度ミシンの針
のようなz軸運動、即ち、上下運動を繰り返すことがで
きる構造となっている。
The drive section 22A is attached with an inclination of about 15 degrees with respect to the rotary shaft 21A. Therefore, the tip pin 33A attached to the tip of the drive section 22A.
Is naturally inclined, and has a structure capable of repeating the z-axis movement just like the needle of the sewing machine, that is, the vertical movement.

【0036】ここで、プリント基板の検査には、少なく
とも上記構造をした作業用ヘッド、即ち、探針用ヘッド
が4個必要であり、夫々は自由自在に動くようになって
いる。もし、図4に示すように、4個の探針用ヘッドが
同一点(図2においてD点)を指示したときは、最悪の
状態であり、衝突を起こす状態である。しかし、図3に
示すように、先端ピンは傾斜しており、クリアランスW
があるので、探針ヘッドが上に位置しているときは、先
端ピン同士が衝突することはない。従って、この状態で
指示点を原点として4象限に分け、各ロボットが夫々の
象限内に納まっていれば、この4つのロボットは干渉し
合わないと判定する。尚、この衝突防止を各象限に分け
て判定する手法については詳細に後述する。
In order to inspect the printed circuit board, at least four working heads having the above-described structure, that is, probe heads, are required, and each of them can move freely. If, as shown in FIG. 4, the four probe heads indicate the same point (point D in FIG. 2), the situation is the worst and the collision occurs. However, as shown in FIG. 3, the tip pin is inclined and the clearance W
Therefore, the tip pins do not collide with each other when the probe head is located above. Therefore, in this state, the robot is divided into four quadrants with the designated point as the origin, and if each robot is within its quadrant, it is determined that these four robots do not interfere with each other. A method of determining the collision prevention by dividing each quadrant will be described in detail later.

【0037】ここではプリント基板の検査について説明
したが、これに限定されることなく、例えば、作業用ヘ
ッドを工夫することにより、プリント基板への微小部品
の装着、電子装置の組立、微少な箱詰め等に応用できる
ことは勿論のことである。
Although the inspection of the printed circuit board has been described here, the invention is not limited to this. For example, by devising a working head, mounting of a minute component on the printed circuit board, assembly of an electronic device, and packaging of a minute box. Of course, it can be applied to the above.

【0038】次に、上記構成からなる各ロボット19
A、19B、19C、19Dにおける動作について説明
する。各ロボット19A、19B、19C、19Dの動
作は直線運動であり、所謂カム曲線を運動曲線として用
いることにより加減速を行うようになっている。ここ
で、カム曲線を運動曲線として用いることは周知のこと
であるが、例えば、図5に示すように、第1のロボット
と第2のロボットが存在する場合に、夫々1a点、2a
点から1b点、2b点に移動が指示されたときに、元の
2点(1a点、2a点)を同時に出発し、1b点、2b
点に同時に到着する。このときの運動曲線がカム曲線を
描くように制御されるという意味であり、具体的には第
1のロボットは元の1a点から時間tまでは徐々に加速
され、時間tの経過後は更に加速が加えられ、目的の1
b点近くになると減速して到着する。これに対し、第2
のロボットは元の2a点から目的とする2b点まで略同
じ速度で移動する。
Next, each robot 19 having the above configuration
The operation in A, 19B, 19C and 19D will be described. The operation of each of the robots 19A, 19B, 19C and 19D is a linear motion, and acceleration / deceleration is performed by using a so-called cam curve as a motion curve. Here, it is well known that the cam curve is used as the motion curve. For example, as shown in FIG. 5, when the first robot and the second robot exist, points 1a and 2a are respectively provided.
When you are instructed to move from point 1b to point 2b, the original two points (points 1a and 2a) are started at the same time, and points 1b and 2b
Arrive at the point at the same time. This means that the motion curve at this time is controlled so as to draw a cam curve. Specifically, the first robot is gradually accelerated from the original point 1a to time t, and further after the time t has elapsed. Acceleration is added, and the purpose is 1
When it reaches the point b, it slows down and arrives. In contrast, the second
The robot moves from the original point 2a to the target point 2b at approximately the same speed.

【0039】2.衝突回避アルゴリズム 上記説明した4つのロボットの夫々に与える象限に対し
ては、先ず、各ロボットに与えられた4点の動作位置
(与点)を4台のロボットに割り付けるための24通り
(4の階乗)の組み合わせ全てに対し、各ロボットが
得た象限の重なり判定、入れ替わりと回り込みによる
軌跡衝突判定、及び、ロボットの第2関節張り出しに
よる衝突判定、を行う。
2. Collision Avoidance Algorithm For the quadrants given to each of the four robots described above, first, the four movement positions (grant points) given to each robot are assigned to four robots in 24 ways (4 points). For all combinations of factorials, the quadrant overlap determinations made by each robot, the trajectory collision determination due to the interchange and the wraparound, and the collision determination due to the second joint extension of the robot are performed.

【0040】更に、全ての判定をクリアした組み合わせ
中、4台のロボットの移動軌跡の最大値が最も小さい
組み合わせを、動作すべき点として実際に各ロボットに
割り付ける。尚、上記、、、については詳細に
後述する。
Further, among the combinations which have cleared all the judgments, the combination having the smallest maximum movement locus of the four robots is actually assigned to each robot as a point to be operated. The above-mentioned items will be described in detail later.

【0041】又、与点が4個でない場合、即ち、4台の
ロボットに対して指示されたロボットが4台でない場合
には、以下のように与点を割り付ける。例えば、与点が
3個の場合の割り付けの組み合わせは、下記の表1に示
すように、24通りある。これらの組み合わせの中か
ら、ロボットの衝突がなく、且つ、最短距離で移動でき
る組み合わせを求めて与点を割り付ける。この結果、与
点が割り付けられなかったロボットは、現在位置のまま
動作させない。
When the number of points is not four, that is, when the number of robots instructed to four robots is not four, points are assigned as follows. For example, as shown in Table 1 below, there are 24 combinations of allocations when three points are given. From these combinations, a combination that does not collide with the robot and can be moved in the shortest distance is sought to assign a given point. As a result, the robot to which the scoring point is not assigned does not operate at the current position.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】3.ロボット占有象限を用いた衝突の判定 ロボットをスケルトンモデルで考え、各要素をベクトル
で置き換えた場合には、ベクトルが重なったとき衝突し
ていると考えることができるが、部品の大きさを考えて
いないことになる。ここで、スケルトンモデルとは、ア
ームをベクトルで表したものであるが、実際にはロボッ
トは体積を持っているので、近似的に説明するためのも
のである。従って、少なくともスケルトンモデルで表し
て衝突していれば、明らかに衝突状態にあるということ
ができる。
3. Collision determination using the robot occupancy quadrant If a robot is considered with a skeleton model and each element is replaced with a vector, it can be considered that a collision occurs when the vectors overlap, but considering the size of the parts. There will be no. Here, the skeleton model is a model in which the arm is represented by a vector, but since the robot actually has a volume, it is an approximate description. Therefore, it can be said that the vehicle is obviously in a collision state if at least a collision is represented by the skeleton model.

【0044】又、今回用いたロボットにはツール姿勢制
御用や第2アーム動作用のリンクが付けられているた
め、これらを全てベクトルにする、若しくはベクトルで
囲むと、衝突判断だけに大変な時間が費やされることに
なる。そこで、作業用ヘッドを頂点とし、ロボットが存
在する領域を90度で向き合う2直線(象限)で囲む。
すると、ロボットのパーツが全てこの象限に入ることに
なる。即ち、この象限がロボット占有象限である。
Since the robot used this time is provided with links for tool attitude control and second arm operation, if all of them are made into vectors or surrounded by vectors, it will take a very long time only for collision judgment. Will be spent. Therefore, the work head is used as the apex, and the region where the robot exists is surrounded by two straight lines (quadrants) facing each other at 90 degrees.
Then all the parts of the robot will be in this quadrant. That is, this quadrant is the robot occupied quadrant.

【0045】この状態ではロボット占有象限が重なった
場合に衝突の可能性が非常に大きい。このため、衝突を
回避するにはロボット占有象限が重ならないように与点
を割り付けなければならない。この考え方は、アームを
構成するリンクの有無や作業用ヘッドの変形の影響を受
けにくく、ロボットの衝突判定の速度も飛躍的に向上す
る。
In this state, there is a great possibility of collision when the robot occupied quadrants overlap. For this reason, in order to avoid a collision, it is necessary to assign a given point so that the robot occupation quadrants do not overlap. This idea is not easily affected by the presence or absence of a link forming an arm and the deformation of the work head, and the speed of collision determination of the robot is dramatically improved.

【0046】4台のロボットのロボット占有象限を足す
と360度になる。これは、各ロボット占有象限の間に
重なりや隙間が生じないようにするためであり、ロボッ
トの台数が増えた場合でも象限角度の総和が360度と
なるようにする。又、作業用ヘッドやアームのリンク形
状により象限の変形を余儀なくされたとしても、象限角
度の総和が360度になるようにすればロボット占有象
限として扱える。尚、マルチロボットシステムに適用し
た具体的なロボット占有象限については後述する。
When the robot occupancy quadrants of the four robots are added, it becomes 360 degrees. This is to prevent overlapping and gaps between the robot occupied quadrants, so that the total quadrant angle is 360 degrees even when the number of robots increases. Further, even if the work head or the link shape of the arm is forced to deform the quadrant, if the total quadrant angle is 360 degrees, it can be handled as a robot occupied quadrant. The specific robot occupation quadrant applied to the multi-robot system will be described later.

【0047】4.入れ替わりと回り込みの防止 前述した象限判定だけでは、与点の位置関係が同等で
も、図6(A)及び(B)に示すように、割り付けられ
るロボットが異なる組み合わせが、何種類か存在するこ
とになる。しかし、図7の例においては、図7(A)か
ら図7(B)の状態へ動作(逆の場合も同様)した場
合、静止時にロボット占有象限の重なりがなくても、動
作途中での衝突を引き起こす可能性が出てくる。これ
は、図8に示すように、一方のロボット(図8において
象限3)が他方のロボット占有象限(図8において象限
1)を横切る形になっているからである。そこで、現在
の状態と割り付けられた状態を比較し、一方のロボット
(象限3)が他方のロボット(象限1)の回りを180
度以上回っていた場合を衝突の可能性があるとして除
き、衝突を防止する。このような現象は、対角線上に位
置するロボットに対してしか起こり得ない。
4. Prevention of replacement and wraparound With the above-mentioned quadrant judgment alone, even if the positional relationship of the given points is the same, as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), there are several different combinations of allocated robots. Become. However, in the example of FIG. 7, when the robot moves from the state shown in FIG. 7A to the state shown in FIG. 7B (and vice versa), even if there is no overlap in the robot occupancy quadrant when stationary, There is a possibility of causing a collision. This is because, as shown in FIG. 8, one robot (quadrant 3 in FIG. 8) crosses the other robot occupied quadrant (quadrant 1 in FIG. 8). Therefore, the current state and the assigned state are compared, and one robot (quadrant 3) moves around the other robot (quadrant 1) 180 times.
Prevent a collision except when it has rotated more than once as it is considered to be a possibility of a collision. Such a phenomenon can occur only for a robot located on a diagonal line.

【0048】5.第2関節(第2アーム)の張り出しに
よる象限の変形 本実施例で用いたようなSCARAロボットの場合、図
9に示すように、第2関節が、前述したロボット占有象
限(図9においてA)からはみ出してしまう場合があ
る。そこで、第2関節が出るかどうかを第2アームの角
度(図9においてβ)で判断し、出ていた場合は、第2
アームの角度を象限として設定すればよい(図9におい
てA’)。ここで、前記したように4台のロボット占有
象限を足して360度になることから、正面に位置する
ロボットが第2関節より手前に来た場合、そのロボット
占有象限も変更する必要があることに注意しなければな
らない。一方、第2関節より奥にある場合は通常のロボ
ット占有象限を使用する。
5. Deformation of Quadrant by Overhanging Second Joint (Second Arm) In the case of the SCARA robot as used in the present embodiment, as shown in FIG. 9, the second joint is the quadrant occupied by the robot (A in FIG. 9). It may run out of the way. Therefore, whether or not the second joint is projected is determined by the angle of the second arm (β in FIG. 9).
The angle of the arm may be set as a quadrant (A 'in FIG. 9). Here, as described above, since the four robot occupied quadrants are added up to 360 degrees, if the robot in front comes in front of the second joint, the robot occupied quadrant also needs to be changed. Must be careful. On the other hand, if it is behind the second joint, the normal robot occupation quadrant is used.

【0049】6.マルチロボットシステム詳細 衝突回避アルゴリズムを採用した本マルチロボットシス
テム1は、少なくとも2個以上のアームによる作業を行
う際の衝突を回避するシステムであり、実施の形態にお
いては一対のアームからなる多関節ロボットを向かい合
わせて対向配置したものを参考にして説明する。
6. Details of Multi-Robot System The present multi-robot system 1 that employs a collision avoidance algorithm is a system that avoids collisions when performing work with at least two or more arms, and in the embodiment, a multi-joint robot including a pair of arms. Will be described with reference to those facing each other and facing each other.

【0050】この多関節ロボットは、図16に示した従
来技術のロボットと基本的な構成及び動きは同じであ
り、図10に示すように、入力部2、制御部3、機構部
4とから構成されている。
This articulated robot has the same basic configuration and movement as the conventional robot shown in FIG. 16, and as shown in FIG. 10, it comprises an input unit 2, a control unit 3, and a mechanism unit 4. It is configured.

【0051】入力部2は、ロボットの動作位置等を制御
部3に対して指示するものであり、キーボード等から入
力する構成になっている。
The input section 2 is for instructing the control section 3 about the operating position of the robot, etc., and is configured to be input from a keyboard or the like.

【0052】制御部3は、図11に示すように、ロボッ
トのアームの動作を制御するもので、入力部2からの指
示によりロボットの動作位置(与点)を各ロボットに割
り付ける与点割り付け手段である与点割付部5と、ロボ
ットのアームに関する情報を読み取る読み取り手段であ
る読み取り部6と、各ロボットが存在する可能性のある
範囲(ロボット占有象限7、8、9、10)を定義する
象限定義手段であるロボット占有象限定義部11と、ロ
ボットの衝突の可能性を判定する衝突判定手段である衝
突判定部13と、各ロボットの移動距離を計算する移動
距離計算手段である移動距離計算部15と、与点の割り
付けを最終的に決定する組み合わせ決定手段、及び、そ
の決定した割り付けを記憶する記憶手段である組み合わ
せ決定及び記憶部16と、制御部3と機構部4との間で
データ及び信号の入出力を行うI/Oインターフェース
18と、4台のロボットを駆動するサーボコントローラ
25A、25B、25C、25Dを備えている。
As shown in FIG. 11, the control unit 3 controls the operation of the arm of the robot. The control unit 3 assigns a robot operation position (grant point) to each robot according to an instruction from the input unit 2. Is defined, a reading unit 6 that is a reading unit that reads information about the robot arm, and a range in which each robot may exist (robot occupied quadrants 7, 8, 9, 10) are defined. A robot occupation quadrant definition unit 11 that is a quadrant definition unit, a collision determination unit 13 that is a collision determination unit that determines the possibility of a robot collision, and a movement distance calculation unit that is a movement distance calculation unit that calculates the movement distance of each robot. Unit 15, combination determination means for finally determining allocation of points, and combination determination and storage portion that is storage means for storing the determined allocation. 6, and a I / O interface 18 for inputting and outputting data and signals between the control unit 3 and the mechanism 4, a servo controller 25A for driving the four robots, 25B, 25C, and 25D.

【0053】与点割付部5は、入力部3から与えられた
複数の与点を4台のロボット19A、19B、19C、
19Dにどのように割り当てるかにあたって、全ての組
み合わせにおいて与点の割り付けを試みるものである。
The point assigning section 5 assigns the plurality of points given from the input section 3 to the four robots 19A, 19B, 19C,
It is an attempt to assign a scoring point in all combinations in how to assign to 19D.

【0054】読み取り部6は、ロボット19A、19
B、19C、19Dの第2アーム23の角度等を読み取
り、その読み取ったデータを、ロボット占有象限定義部
11に提供するものである。
The reading unit 6 includes the robots 19A and 19A.
The angles of the second arms 23 of B, 19C, and 19D are read, and the read data is provided to the robot occupation quadrant definition unit 11.

【0055】ロボット占有象限定義部11は、与点割付
部5が割り付けた与点を中心として各ロボット19、1
9A、19C、19Dのロボット占有象限7、8、9、
10を定義するものである。
The robot occupancy quadrant definition unit 11 has the robots 19 and 1 centered on the points assigned by the point assignment unit 5.
9A, 19C, 19D robot occupied quadrants 7, 8, 9,
10 is defined.

【0056】衝突判定部13は、ロボット占有象限定義
部11によって定義した4つのロボット占有象限7、
8、9、10に基づいて、ロボットの衝突の可能性を判
断するものである。
The collision determination unit 13 includes four robot occupation quadrants 7 defined by the robot occupation quadrant definition unit 11,
The possibility of collision of the robot is judged based on 8, 9, and 10.

【0057】移動距離計算部15は、各ロボット19
A、19B、19C、19Dの作業用ヘッド24A、2
4B、24C、24Dが現在位置から与点に移動した場
合の作業用ヘッド24A、24B、24C、24Dの移
動距離を計算する。
The moving distance calculation unit 15 determines the robots 19
A, 19B, 19C, 19D work heads 24A, 2
The movement distances of the work heads 24A, 24B, 24C, and 24D when 4B, 24C, and 24D move from the current position to the given point are calculated.

【0058】組み合わせ決定及び記憶部16は、移動距
離計算部15による計算結果を元にして最終的な与点の
割り付けの組み合わせを決定し、その組み合わせを記憶
するものである。
The combination determining / storing unit 16 determines a final combination of allocating points, based on the calculation result of the moving distance calculating unit 15, and stores the combination.

【0059】I/Oインターフェース18は、制御部3
が機構部4からロボットのアームに関する情報を入力す
るときや、機構部4に対して指示を出力するときのイン
ターフェースになるもので、例えば、複数のI/Oポー
トを備えたI/Oインターフェースボード等から構成さ
れる。
The I / O interface 18 is the controller 3
Is an interface for inputting information about the robot arm from the mechanical unit 4 and for outputting an instruction to the mechanical unit 4. For example, an I / O interface board having a plurality of I / O ports Etc.

【0060】サーボコントローラ25A、25B、25
C、25Dは、各ロボット19A、19B、19C、1
9Dを駆動するものである。
Servo controllers 25A, 25B, 25
C and 25D are the robots 19A, 19B, 19C and 1
It drives 9D.

【0061】機構部4は、右手系ロボット19A及び左
手系ロボット19Bを一対としたロボットと、同様に、
右手系ロボット19C及び左手系ロボット19Dを一対
としたロボットとを備えている。ロボットの構造につい
ては、従来技術及び特願平6ー16252号公報を参照
されたい。
The mechanism section 4 is similar to a robot having a pair of right-handed robot 19A and left-handed robot 19B,
The robot includes a right-handed robot 19C and a left-handed robot 19D as a pair. For the structure of the robot, see the related art and Japanese Patent Application No. 6-16252.

【0062】このような構成からなるマルチロボットシ
ステム1が、お互いの衝突を回避しながら動作する場合
について、図を参照しながら以下詳細に説明する。
A case where the multi-robot system 1 having such a configuration operates while avoiding collisions with each other will be described in detail below with reference to the drawings.

【0063】最初に、ロボット19A、19B、19
C、19Dは、夫々図12のような初期状態を保ってい
る。ここで、入力部2から、ロボット19A、19B、
19C、19Dが夫々次にどこへ移動すべきかという最
大4個の動作位置(与点)が指示されると、制御部3の
与点割付部5は、与えられた4個の与点を4台のロボッ
ト19A、19B、19C、19Dに割り付ける(ステ
ップST1、ST2)。
First, the robots 19A, 19B, 19
C and 19D maintain the initial state as shown in FIG. 12, respectively. Here, from the input unit 2, the robots 19A, 19B,
When a maximum of four movement positions (giving points) to which the 19C and 19D should move next are designated, the giving point allocating unit 5 of the control unit 3 changes the given four giving points to four. The robots 19A, 19B, 19C, and 19D are assigned to the robots (steps ST1 and ST2).

【0064】最終的に与点をどのようにロボットに割り
付けるかは直ちに決まるものではなく、与点の数及びロ
ボットの台数によって、何通りもの割り付けの組み合わ
せが存在するため、この中から最適な組み合わせを1つ
選択する必要がある。ここでは、与点が4個、ロボット
が4台であるので、割り付け方は、4×3×2=24
[通り]あることになる。従って、24通りの全ての組
み合わせに対して与点の割り付けを試み、この中から最
適な組み合わせを1つ決定し、その割り付けにおいてロ
ボットを駆動することとしている。
Finally, it is not immediately decided how to allocate the points to the robots, and there are many combinations of allocations depending on the number of points and the number of robots. It is necessary to select one. Here, since there are four points and four robots, the allocation method is 4 × 3 × 2 = 24.
[Street] There is. Therefore, allocation of points is attempted for all 24 combinations, one optimal combination is determined from among these, and the robot is driven in that allocation.

【0065】ここでいう最適な組み合わせとは、ロボッ
ト同士が衝突することなく、且つ、4台のロボットの移
動が最も早く終了する組み合わせのことをいい、衝突判
定部13、移動距離計算部15、組み合わせ決定及び記
憶部16によって決定する。
The optimum combination here means a combination in which the robots do not collide with each other and the movements of the four robots end the earliest. The collision determination unit 13, the movement distance calculation unit 15, The combination is determined and determined by the storage unit 16.

【0066】尚、ロボットが4台であっても、与点が4
個未満の場合もあり、この場合は与点が割り付けられな
いロボットが存在することになる。しかし、このような
場合でも、原則として24通り全ての組み合わせに対し
て割り付けを行い、特に、与点が2個の場合は、4個の
場合の組み合わせを、1つおきに2個の場合の組み合わ
せになるような順番に配置すれば、図13のフローチャ
ートに示すように、効率的に与点を割り付けていくこと
ができる(ステップST11,ST12)。
Even if there are four robots, the point is 4 points.
In some cases, the number of robots is less than the number of robots, and in this case, there are robots to which no points are assigned. However, even in such a case, in principle, all 24 combinations are assigned, and in particular, in the case of 2 points, the combination of 4 points and the combination of 2 in every other If they are arranged in the order of combination, the points can be efficiently allocated as shown in the flowchart of FIG. 13 (steps ST11 and ST12).

【0067】次に、前述のように、与点を割り付けた各
組み合わせ毎に、ロボット占有象限定義部11によっ
て、図12に示すように、各与点を頂点としてここから
90度で向き合う2直線を引く。ここでできるこの2直
線で囲まれた領域をロボット占有象限と呼ぶ。このロボ
ット占有象限は各与点毎にできるので、1つの組み合わ
せにつき4個のロボット占有象限7、8、9、10がで
きる(ステップST2)。
Next, as described above, the robot occupancy quadrant definition unit 11 makes two straight lines facing each other at 90 degrees from each vertex as shown in FIG. pull. The area surrounded by these two straight lines formed here is called the robot occupied quadrant. Since the robot occupancy quadrant can be set for each given point, four robot occupancy quadrants 7, 8, 9, 10 can be formed for each combination (step ST2).

【0068】各ロボット占有象限の中心角度(象限角
度)は90度であるため、4個のロボットの象限角度を
足すと360度になる。これは、各象限間に重なりや隙
間が生じないようにするためであり、ロボットの台数が
増加又は減少した場合でも、象限角度の総和が360度
となるようにすればよい。
Since the central angle (quadrant angle) of each robot occupied quadrant is 90 degrees, the quadrant angle of four robots is 360 degrees. This is to prevent overlapping or gaps between the quadrants, and the total quadrant angle should be 360 degrees even when the number of robots increases or decreases.

【0069】但し、図9に示すように、ロボットの第2
関節26が張り出してしまう場合もある。このような場
合でも、読み取り部6によって角度を読み取り、ロボッ
ト占有象限を再定義することにより、衝突の回避は可能
である(ステップST3、ST9)。
However, as shown in FIG.
The joint 26 may overhang. Even in such a case, the collision can be avoided by reading the angle by the reading unit 6 and redefining the robot occupation quadrant (steps ST3 and ST9).

【0070】ロボット占有象限7、8、9、10の定義
後は、衝突判定部13によって、ロボット占有象限同士
が重なるか否かを判断する。
After defining the robot occupied quadrants 7, 8, 9, and 10, the collision determination unit 13 determines whether or not the robot occupied quadrants overlap each other.

【0071】与点は、割り付けたロボットの第2アーム
先端に設けた作業用ヘッド24A、24B、24C、2
4Dの位置であるため、基台28A、28B以外のロボ
ットのパーツは、全てそのロボットのロボット占有象限
内に入ると考えることができる。従って、ロボット占有
象限が重なった場合は衝突の危険性が高く、一方、ロボ
ット占有象限が重ならない場合は衝突の可能性はないと
判定することができるわけである。
The points given are the work heads 24A, 24B, 24C, 2 provided at the tip of the second arm of the allocated robot.
Because of the 4D position, all parts of the robot other than the bases 28A and 28B can be considered to be within the robot occupancy quadrant of the robot. Therefore, it is possible to determine that there is a high risk of collision if the robot occupied quadrants overlap, while there is no possibility of collision if the robot occupied quadrants do not overlap.

【0072】尚、衝突とは、ロボット同士が移動先にお
いて衝突すること及び移動の途中において衝突すること
の双方を意味している。従って、本発明に係るマルチロ
ボットシステム1においては、これら2種類の衝突の夫
々に対して、衝突を回避する手段を設けている。
The collision means both the collision of the robots at the moving destination and the collision of the robots during the movement. Therefore, in the multi-robot system 1 according to the present invention, means for avoiding a collision is provided for each of these two types of collisions.

【0073】ロボット同士が移動先において衝突するこ
とを回避するために、制御部3に衝突判定部13を設け
ている。この象限重複判定部13は、ロボット占有象限
定義部11が定義したロボット占有象限7、8、9、1
0について、4個のロボット占有象限のうち、任意のロ
ボット占有象限同士が重なっているか否かを判定し、重
なっているときは、衝突の可能性が高いと判断し、不適
切な与点の割り付けとする。
In order to prevent the robots from colliding with each other at the moving destination, the control unit 3 is provided with a collision determination unit 13. The quadrant duplication determination unit 13 defines the robot occupation quadrants 7, 8, 9, 1 defined by the robot occupation quadrant definition unit 11.
Regarding 0, it is determined whether or not arbitrary robot occupied quadrants among the four robot occupied quadrants are overlapped, and when they are overlapped, it is determined that there is a high possibility of collision, and an inappropriate score is given. Allocation.

【0074】尚、象限が重なっているか否かの判定は、
具体的には例えば、以下の方法によって行う。
The determination as to whether or not the quadrants overlap is as follows.
Specifically, for example, the following method is used.

【0075】図12に示すように、ロボットの作業域2
9は、ロボット19Bの第2アーム23の先端を原点と
する座標によって一定範囲内に限定されており、与点も
座標で表現することができる。従って、ロボット占有象
限同士が重なるか否かについても、与点の座標に基づい
て判断することができる。
As shown in FIG. 12, the work area 2 of the robot is shown.
9 is limited within a certain range by the coordinates having the tip of the second arm 23 of the robot 19B as the origin, and the given point can also be expressed by the coordinates. Therefore, whether or not the robot-occupied quadrants overlap can be determined based on the coordinates of the given point.

【0076】各ロボット占有象限7、8、9、10には
1から4までの番号をつけ、夫々第1ロボット占有象
限、第2ロボット占有象限、第3ロボット占有象限、第
4ロボット占有象限と呼び、第1ロボット占有象限の頂
点の座標を(x1、y1)、第2ロボット占有象限の頂
点の座標を(x2、y2)、第3ロボット占有象限の頂
点の座標を(x3、y3)、第4ロボット占有象限の頂
点の座標を(x4、y4)とする。
The robot occupancy quadrants 7, 8, 9, and 10 are numbered from 1 to 4, and are designated as a first robot occupancy quadrant, a second robot occupancy quadrant, a third robot occupancy quadrant, and a fourth robot occupancy quadrant, respectively. The coordinates of the vertices of the first robot occupied quadrant are (x1, y1), the coordinates of the vertices of the second robot occupied quadrant are (x2, y2), the coordinates of the vertices of the third robot occupied quadrant are (x3, y3), The coordinates of the vertices of the fourth robot occupied quadrant are (x4, y4).

【0077】まず最初に、隣り合う2個のロボット占有
象限同士が重なるか否かの判定を行う。 第1ロボット
占有象限と第2ロボット占有象限について考えると、図
14(A)からわかるように、第1ロボット占有象限と
第2ロボット占有象限が重なるのは(x1<x2)のと
きである。従って、x1、x2を比較し、(x1<x
2)の場合は、象限が重なると判断し、(x1<x2)
でないときは衝突の可能性なしと判断する。
First, it is determined whether or not two adjacent robot quadrants overlap each other. Considering the first robot occupancy quadrant and the second robot occupancy quadrant, as can be seen from FIG. 14A, the first robot occupancy quadrant and the second robot occupancy quadrant overlap when (x1 <x2). Therefore, x1 and x2 are compared, and (x1 <x
In the case of 2), it is determined that the quadrants overlap, and (x1 <x2)
If not, it is judged that there is no possibility of collision.

【0078】同じように、第2ロボット占有象限と第3
ロボット占有象限が重なるのは図14(B)に示すよう
に、(y2>y3)の場合、第3ロボット占有象限と第
4ロボット占有象限が重なるのは図14(C)に示すよ
うに、(x3>x4)の場合、第4ロボット占有象限と
第1ロボット占有象限が重なるのは図14(D)に示す
ように、(y1>y4)の場合であるので、これらを基
準に夫々重なるか否かを判断する。
Similarly, the second robot occupied quadrant and the third robot occupied quadrant
As shown in FIG. 14 (B), the robot occupied quadrants overlap, and in the case of (y2> y3), the third robot occupied quadrant overlaps the fourth robot occupied quadrant as shown in FIG. 14 (C). In the case of (x3> x4), the fourth robot-occupied quadrant and the first robot-occupied quadrant overlap in the case of (y1> y4), as shown in FIG. Determine whether or not.

【0079】上記の判定により隣り合うロボット占有象
限同士が重なった場合には、直ちに判定処理を中止し、
不適切な与点の割り付けであるとして、次の組み合わせ
の判定に移る(ステップST4、ST10、ST1
3)。
If adjacent robot occupied quadrants overlap each other according to the above determination, the determination processing is immediately stopped,
It is determined that the assignment of improper points is given, and the next combination is determined (steps ST4, ST10, ST1).
3).

【0080】隣り合う2個のロボット占有象限同士で重
なるものがない場合は、次に、対角線上の2個のロボッ
ト占有象限が重なるか否かの判定を行う(ステップST
4)。
If there is no overlap between two adjacent robot occupancy quadrants, it is next determined whether or not two diagonally occupied robot quadrants overlap.
4).

【0081】第1ロボット占有象限と第3ロボット占有
象限においては、図15(A)に示すように、(x1<
x3)且つ(y1>y3)のとき、第2ロボット占有象
限と第4ロボット占有象限においては、図15(B)に
示すように、(x2>x4)且つ(y2>y4)のとき
に夫々象限同士が重なる。象限同士が重なった場合は、
直ちに判定処理を中止し、不適切な与点割り付けである
として、次の組み合わせの判定に移る(ステップST1
0)。
In the first robot occupied quadrant and the third robot occupied quadrant, as shown in FIG. 15A, (x1 <
x3) and (y1> y3), in the second robot occupation quadrant and the fourth robot occupation quadrant, as shown in FIG. 15B, when (x2> x4) and (y2> y4), respectively. The quadrants overlap. If the quadrants overlap,
Immediately, the determination process is stopped, and it is determined that improper scoring has been performed, and the determination of the next combination is made (step ST1).
0).

【0082】以上の判定を全てクリアした組み合わせで
あれば、ロボット同士が移動先において衝突することは
回避できることになる。
With a combination that clears all of the above judgments, it is possible to avoid collision between robots at the moving destination.

【0083】一方、衝突判定部13においては、移動の
途中において衝突することを回避するために、ロボット
の第2アーム23A、23B、23C、23Dの先端に
設けた作業用ヘッド24A、24B、24C、24Dが
現在の位置から与点に移動した場合に、作業用ヘッド2
4A、24B、24C、24Dが他のロボット占有象限
内を通過することがあるか否かの判定、即ち、ロボット
の軌跡が他のロボット占有象限内を通過するか否かの判
定を行う。この判定は、上述の象限重複判定をクリアし
た組み合わせに関してのみ行われる(ステップST
5)。
On the other hand, in the collision determination unit 13, the work heads 24A, 24B, 24C provided at the tips of the second arms 23A, 23B, 23C, 23D of the robot in order to avoid collision during movement. , 24D moves from the current position to the given point, the work head 2
It is determined whether 4A, 24B, 24C, and 24D may pass through another robot occupied quadrant, that is, whether the trajectory of the robot passes through another robot occupied quadrant. This determination is made only for the combinations that have cleared the above-mentioned quadrant duplication determination (step ST
5).

【0084】判定の結果、ロボット占有象限内を通過す
ることがある場合は、軌跡衝突の可能性が高いと判断
し、不適切な与点の割り付けとして扱う(ステップST
10)。
If the result of determination is that the robot may pass through the robot occupancy quadrant, it is determined that there is a high possibility of a trajectory collision, and it is treated as improper point allocation (step ST
10).

【0085】ロボットの軌跡が他のロボット占有象限内
を通過するか否かの判断は、具体的には例えば、以下の
方法によって行う。
The determination of whether or not the locus of the robot passes through the quadrant occupied by another robot is specifically performed by, for example, the following method.

【0086】本発明に係るマルチロボットシステム1で
採用されるロボットの動作は直線動作のみであるため、
作業用ヘッド24A、24B、24C、24Dが他のロ
ボットの象限内を通過するのは、一方のロボットの軌跡
が他方のロボットの作業用ヘッド24A、24B、24
C、24Dの回りを回る角度(入れ替わり/回り込み角
度30)が180度以上のときに限られる。従って、入
れ替わり/回り込み角度が180度を越えたときは、衝
突の可能性ありと判断できる。尚、このような現象は、
一方のロボットと他方のロボットが対角線上に位置する
場合にのみ起こり得るので、その場合に限って判定を行
う。
Since the motion of the robot adopted in the multi-robot system 1 according to the present invention is only linear motion,
The work heads 24A, 24B, 24C and 24D pass within the quadrants of the other robots because the locus of one robot is the work heads 24A, 24B and 24 of the other robot.
Only when the angle of turning around C and 24D (swap / wrap-around angle 30) is 180 degrees or more. Therefore, when the interchange / wrap-around angle exceeds 180 degrees, it can be determined that there is a possibility of collision. In addition, such a phenomenon is
Since it can occur only when one robot and the other robot are located on the diagonal line, the determination is performed only in that case.

【0087】具体的には、ロボットの現在位置とその対
角線上にあるロボット占有象限の頂点を結ぶ直線31及
び前記ロボット占有象限の頂点とロボットの与点を結ぶ
直線32の夫々の傾きの絶対値を座標から算出し、比較
することにより、入れ替わり/回り込み角度30が18
0度以上かどうかをを判定できる。
Specifically, the absolute values of the inclinations of the straight line 31 connecting the current position of the robot and the vertex of the robot occupied quadrant on the diagonal line and the straight line 32 connecting the vertex of the robot occupied quadrant and the robot's given point. Is calculated from the coordinates and compared to find that the interchange / wraparound angle 30 is 18
It can be determined whether it is 0 degrees or more.

【0088】例えば図8に示すように、ロボット19C
が第1ロボット占有象限の回りを回る場合においては、
第1ロボット占有象限の頂点の座標を(x1、y1)、
ロボット19Cの現在位置の座標を(x3、y3)、ロ
ボット19Cの与点の座標を(x3’、y3’)とする
と、ロボット19Cの現在位置と第1ロボット占有象限
の頂点を結ぶ直線31の傾きは(y1−y3)/(x1
ーx3)、第1ロボット占有象限の頂点とロボット3の
与点を結ぶ直線32の傾きは(y3’−y1)/(x
3’−x1)により算出できる。従って、これら2つの
直線の傾きを比較し、直線31の傾きの絶対値の方が大
きければ、ロボット21の軌跡は第1ロボット占有象限
の回りを180度以上回ると判定することができる。
For example, as shown in FIG. 8, a robot 19C
, Goes around the first robot occupied quadrant,
The coordinates of the vertices of the first robot occupied quadrant are (x1, y1),
If the coordinates of the current position of the robot 19C are (x3, y3) and the coordinates of the given point of the robot 19C are (x3 ', y3'), a straight line 31 connecting the current position of the robot 19C and the apex of the first robot occupied quadrant The slope is (y1-y3) / (x1
-X3), the inclination of the straight line 32 connecting the apex of the first robot occupied quadrant and the given point of the robot 3 is (y3'-y1) / (x
3'-x1). Therefore, the inclinations of these two straight lines are compared, and if the absolute value of the inclination of the straight line 31 is larger, it can be determined that the trajectory of the robot 21 is 180 degrees or more around the first robot occupied quadrant.

【0089】ここで、傾きの絶対値同士を比較するの
は、傾きが負の値になることがあるからである。尚、直
線31の傾きが正の値、直線32の傾きが負の値をとる
場合、若しくは逆に、直線31の傾きが負の値、直線3
2の傾きが正の値をとる場合については考慮する必要が
ない。これらの場合は、必ず、対角線上に位置するロボ
ット占有象限同士(図16における第1ロボット占有象
限と第3ロボット占有象限)が重なるか、或いは、軌道
とロボット占有象限が衝突しないかのどちらかであるか
らである。従って、両直線の傾きの符号が同一のときの
みを考慮すればよい。
Here, the absolute values of the inclinations are compared with each other because the inclinations sometimes have a negative value. When the slope of the straight line 31 has a positive value and the slope of the straight line 32 has a negative value, or conversely, the slope of the straight line 31 has a negative value and the straight line 3 has a negative value.
There is no need to consider the case where the slope of 2 has a positive value. In these cases, either the robot occupied quadrants on the diagonal line (the first robot occupied quadrant and the third robot occupied quadrant in FIG. 16) must be overlapped with each other, or the trajectory and the robot occupied quadrant do not collide. Because it is. Therefore, it suffices to consider only when the signs of the inclinations of both straight lines are the same.

【0090】又、図8に示す場合において、ロボット1
9Cの現在位置と与点の位置関係が逆になったとき、即
ち、軌跡の向きが逆になった場合においても、x3とx
3’、y3とy3’が逆になるだけであるので、同様の
方法により判定することができる。
Further, in the case shown in FIG. 8, the robot 1
Even when the positional relationship between the current position of 9C and the given point is reversed, that is, the direction of the trajectory is reversed, x3 and x
Since only 3 ', y3 and y3' are reversed, the determination can be made by the same method.

【0091】同様に、他の3個のロボットについても、
同様に2直線の傾きの大小によって、軌跡とロボット占
有象限の衝突の可能性を判断することができる。
Similarly, for the other three robots,
Similarly, the possibility of collision between the locus and the robot-occupied quadrant can be determined based on the magnitude of the inclination of the two straight lines.

【0092】このように、軌跡衝突判定をクリアした与
点割り付けであれば、ロボット同士が移動の途中におい
て衝突することも回避できる。
As described above, by assigning points according to the determination of trajectory collision, it is possible to avoid collision between robots during movement.

【0093】次に、以上説明した象限重複判定及び軌跡
衝突判定の双方をクリアした組み合わせについて、制御
部3に設けた移動距離計算部15によって、4台のロボ
ットが現在位置から与点に移動するときの移動距離を計
算する(ステップST6)。
Next, with respect to the combination that clears both the quadrant overlap determination and the trajectory collision determination described above, the movement distance calculation unit 15 provided in the control unit 3 causes the four robots to move from the current positions to the given points. Then, the moving distance is calculated (step ST6).

【0094】前述のように、本ロボットの動作は直線動
作のみである。従って、例えば、ロボット1が現在位置
(x1、y1)から与点(x1’、y1’)に移動する
ときの移動距離は、下記の数式(1)によって求まる。
As described above, the motion of this robot is only a linear motion. Therefore, for example, the moving distance when the robot 1 moves from the current position (x1, y1) to the given point (x1 ′, y1 ′) is obtained by the following mathematical expression (1).

【0095】[0095]

【数1】 [Equation 1]

【0096】上記の方法により、象限重複判定及び軌跡
衝突判定をクリアした全ての組み合わせについて各ロボ
ットの移動距離を求め(ステップST7)、組み合わせ
決定及び記憶部16によって最適な割り付けを決定す
る。この決定に際しては、4台の全てのロボットの移動
が最も早く終了する組み合わせを選択する。
By the above method, the moving distance of each robot is obtained for all the combinations that have cleared the quadrant overlap determination and the trajectory collision determination (step ST7), and the optimal allocation is determined by the combination determination and storage unit 16. In making this determination, a combination is selected in which the movement of all four robots ends the earliest.

【0097】各ロボットは、前述の通り図5に示すよう
なカム曲線を運動曲線として加減速を行うので、移動距
離の最大値が短い組み合わせほど全てのロボットが早く
移動を終了するといえる。従って、象限重複判定及び軌
跡衝突判定をクリアした組み合わせの中から、4台のロ
ボットのうちの移動距離の最大値が最も小さい組み合わ
せを選択すれば、その組み合わせは移動時間も最短とな
る。
Since each robot performs acceleration / deceleration by using the cam curve as shown in FIG. 5 as a motion curve as described above, it can be said that all the robots finish moving earlier in a combination having a shorter maximum movement distance. Therefore, if a combination having the smallest maximum movement distance of the four robots is selected from the combinations that have cleared the quadrant overlap determination and the trajectory collision determination, the combination has the shortest movement time.

【0098】例えば、全ての判定をクリアした組み合わ
せが、組み合わせ1と組み合わせ2の2種類あり、組み
合わせ1の各ロボットの移動距離が(3、4、2、
3)、組み合わせ2の各ロボットの移動距離が(2、
1、5、1)であった場合には、組み合わせ1の移動距
離の最大値は4、組み合わせ2の移動距離の最大値は5
であるので、最大値の小さい組み合わせ1を選択する。
For example, there are two combinations, combination 1 and combination 2, in which all the judgments are cleared, and the movement distance of each robot of combination 1 is (3, 4, 2,
3), the movement distance of each robot of combination 2 is (2,
1, 5, 1), the maximum moving distance of combination 1 is 4, and the maximum moving distance of combination 2 is 5
Therefore, the combination 1 having the smaller maximum value is selected.

【0099】このようにして決定した組み合わせが、前
述した最適な組み合わせである。従って、ここで決定し
た組み合わせにおいて各ロボットに与点を割り付け、ロ
ボットを駆動すれば、ロボット同士が衝突することなく
最短の時間で所望の動作を達成できる(ステップST
8)。
The combination thus determined is the optimum combination described above. Therefore, if a point is assigned to each robot in the combination determined here and the robots are driven, desired motions can be achieved in the shortest time without collision between the robots (step ST
8).

【0100】又、ここで決定した組み合わせを、組み合
わせ決定及び記憶部16により記憶しておくことによ
り、次の与点割り付け時には、軌跡衝突判定、移動距離
の計算を容易に行うことができる。
By storing the combination determined here in the combination determination and storage unit 16, it is possible to easily perform the trajectory collision determination and the calculation of the moving distance at the time of the next assigning of points.

【0101】以上説明した方法によって繰り返し与点の
割り付けを行うことにより、ロボットの連続動作を効率
よく制御することができる。
By repeatedly assigning the points according to the method described above, the continuous operation of the robot can be efficiently controlled.

【0102】尚、以上の実施形態においては、4台のロ
ボット夫々について指定された象限角度を有するロボッ
ト占有象限を定義する場合について説明したが、この場
合のみならず、象限角度の総和が360度になるように
すれば、ロボットが何台の場合においても衝突を回避す
ることが可能である。
In the above embodiment, the case in which the robot occupancy quadrant having the designated quadrant angle for each of the four robots is defined has been described. However, not only in this case, but the sum of the quadrant angles is 360 degrees. Therefore, it is possible to avoid the collision regardless of the number of robots.

【0103】[0103]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ロボ
ット占有象限に基づいて衝突状態の判断を行うため、衝
突を完全に回避することができ、所望の作業を能率良く
行うことができるという優れた効果を奏する。
As described above, according to the present invention, since the collision state is judged based on the robot occupancy quadrant, the collision can be completely avoided and desired work can be efficiently performed. It has an excellent effect.

【0104】又、アームや作業用ヘッドの形状、ロボッ
トの台数等に影響されることがないため、多種用途への
対応が可能であるという優れた効果を奏する。
Further, since it is not affected by the shapes of the arms and work heads, the number of robots, etc., it has an excellent effect that it can be used for various purposes.

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

【図1】本発明にかかるマルチロボットシステムを構成
する4台のSCARAロボットの略示的平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of four SCARA robots constituting a multi-robot system according to the present invention.

【図2】同マルチロボットシステムを構成する1台のS
CARAロボットの平面図である。
[FIG. 2] One S constituting the multi-robot system
It is a top view of a CARA robot.

【図3】同マルチロボットシステムを構成する1台のS
CARAロボットの作業用ヘッドの側面図である。
[FIG. 3] One S constituting the multi-robot system
It is a side view of a work head of a CARA robot.

【図4】同マルチロボットシステムを構成する4台のS
CARAロボットの作業用ヘッドが衝突したと場合にお
ける略示的平面図である。
[FIG. 4] Four S's constituting the multi-robot system
FIG. 9 is a schematic plan view in the case where the working head of the CARA robot collides.

【図5】同マルチロボットシステムを構成するSCAR
Aロボットの運動曲線を示す説明図である。
FIG. 5: SCAR constituting the multi-robot system
It is explanatory drawing which shows the movement curve of A robot.

【図6】同マルチロボットシステムにおける与点の割り
付け方の一例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of how to allocate points in the multi-robot system.

【図7】同マルチロボットシステムにおけるロボットの
移動の一例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of movement of a robot in the same multi-robot system.

【図8】同マルチロボットシステムにおけるSCARA
ロボットの軌跡が他のロボット占有象限の回りを180
度以上回る場合の一例を示した説明図である。
FIG. 8: SCARA in the same multi-robot system
The trajectory of the robot is 180 around the other robot occupied quadrant.
It is explanatory drawing which showed an example at the time of exceeding a frequency.

【図9】同マルチロボットシステムにおけるSCARA
ロボットの第2関節が張り出した場合のロボット占有象
限の変形を示す説明図である。
FIG. 9: SCARA in the same multi-robot system
It is explanatory drawing which shows the deformation | transformation of a robot occupied quadrant when the 2nd joint of a robot projects.

【図10】同マルチロボットシステムの全体構成を示す
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an overall configuration of the multi-robot system.

【図11】同マルチロボットシステムの制御部の構成を
示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration of a control unit of the multi-robot system.

【図12】同マルチロボットシステムを構成する4台の
SCARAロボットの共通の作業域及び各ロボット占有
象限を示した説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a common work area of four SCARA robots constituting the multi-robot system and a quadrant occupied by each robot.

【図13】同マルチロボットシステムの動作を表すフロ
ーチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing an operation of the multi-robot system.

【図14】同マルチロボットシステムにおける隣り合う
ロボット占有象限が重なる場合を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a case where adjacent robot occupied quadrants in the same multi-robot system overlap.

【図15】同マルチロボットシステムにおける対角線上
のロボット占有象限が重なる場合を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a case where diagonally occupied robot quadrants in the same multi-robot system overlap.

【図16】従来の技術における多関節ロボットの斜視図
である。
FIG. 16 is a perspective view of an articulated robot according to a conventional technique.

【図17】同多関節ロボットのシステム構成を示す概略
説明図である。
FIG. 17 is a schematic explanatory diagram showing a system configuration of the articulated robot.

【符号の説明】 1 マルチロボットシステム 2 入力部 3 制御部 4 機構部 5 与点割付部 6 読み取り部 7 第1ロボット占有象限 8 第2ロボット占有象限 9 第3ロボット占有象限 10 第4ロボット占有象限 11 ロボット占有象限定義部 13 衝突判定部 15 移動距離計算部 16 組み合わせ決定及び記憶部 18 I/Oインターフェース 19A、19B、19C、19D ロボット 20A、20B、20C、20D 第1アーム 21A、21B、21C、21D 回転軸 22A、22B、22C、22D 駆動部 23A、23B、23C、23D 第2アーム 24A、24B、24C、24D 作業用ヘッド 25A、25B、25C、25D サーボコントローラ 26A、26B、26C、26D 第2関節 27 第2アーム張り出し
角度 28A、28B 基台 29 作業域 30 入れ替わり/回り込
み角度 31、32 直線 33A、33B、33C、33D 先端ピン 34A、34B、34C、34D カメラ及びライト部 50 基台部 51A、51B、51C、51D アーム 52A、52B、52C、52D 作業用ヘッド 53 制御部 54A、54B 第1回動モータ 55A、55B、68 ギヤボックス 56A、56B、56C、56D 第1アーム 57A、57B、57C、57D 第2アーム 58A、58B、58C、58D 回転軸 59A、59B,59C,59D 先端ピン 60A、60B、73 タイミングベルト 61A、61B 第2回動モータ 62 固定アーム 63A、63B、64A、64B、65A、65B コ
ンロッド 66、75 ボス 67 連結アーム 69A、69B、70A、70B アームレバー 71 駆動モータ 72 プーリ 74 取付ブロック 76 回動レバー 77、79 軸受け部 78 回動伝達手段 D 衝突点 W クリアランス
[Explanation of symbols] 1 multi-robot system 2 input section 3 control section 4 mechanism section 5 point assigning section 6 reading section 7 first robot occupied quadrant 8 second robot occupied quadrant 9 third robot occupied quadrant 10 fourth robot occupied quadrant 11 Robot Occupied Quadrant Definition Section 13 Collision Determination Section 15 Moving Distance Calculation Section 16 Combination Determination and Storage Section 18 I / O Interface 19A, 19B, 19C, 19D Robot 20A, 20B, 20C, 20D First Arm 21A, 21B, 21C, 21D rotating shaft 22A, 22B, 22C, 22D drive unit 23A, 23B, 23C, 23D second arm 24A, 24B, 24C, 24D working head 25A, 25B, 25C, 25D servo controller 26A, 26B, 26C, 26D second Joint 27 Second arm overhang angle 2 8A, 28B Base 29 Working area 30 Swap / wrap-around angles 31, 32 Straight lines 33A, 33B, 33C, 33D Tip pins 34A, 34B, 34C, 34D Camera and light unit 50 Base 51A, 51B, 51C, 51D Arm 52A , 52B, 52C, 52D Working head 53 Control unit 54A, 54B First rotation motor 55A, 55B, 68 Gear box 56A, 56B, 56C, 56D First arm 57A, 57B, 57C, 57D Second arm 58A, 58B , 58C, 58D Rotating shafts 59A, 59B, 59C, 59D Tip pins 60A, 60B, 73 Timing belts 61A, 61B Second turning motor 62 Fixed arms 63A, 63B, 64A, 64B, 65A, 65B Connecting rods 66, 75 Boss 67 Connection arm 69A, 9B, 70A, 70B lever arm 71 driving the motor 72 pulley 74 mounting block 76 rotating lever 77 and 79 bearing portion 78 rotation transmitting means D collision point W clearance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 東治 神奈川県相模原市田名3138−3 株式会社 テスコン内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toji Nakazawa 3138-3 Tana, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture TESCON CORPORATION

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定作業領域内において、該作業領域と
一定距離を維持した水平動作を行うアームと、該アーム
の先端にアームの水平動作に対して垂直動作を行う作業
用ヘッドとを備えた少なくとも2台のロボットからな
り、前記各ロボットは、現在位置及び動作位置を中心と
して前記アームと作業用ヘッドを含むロボット占有象限
を決定し、該ロボット占有象限に基づいて各ロボットの
衝突状態の判断を行うようにしたことを特徴とするマル
チロボットシステム。
1. An arm for performing a horizontal operation while maintaining a constant distance from the work area within a predetermined work area, and a working head for performing a vertical operation with respect to the horizontal operation of the arm at a tip of the arm. The robot comprises at least two robots, each of the robots determines a robot occupancy quadrant including the arm and the work head centering on a current position and an operation position, and determines a collision state of each robot based on the robot occupancy quadrant. A multi-robot system characterized in that
【請求項2】 前記衝突状態の判断は、各ロボットの移
動前に前記ロボット占有象限に基づいて衝突の可能性を
判定することにより行うことを特徴とする請求項1に記
載のマルチロボットシステム。
2. The multi-robot system according to claim 1, wherein the collision state is determined by determining the possibility of collision based on the robot occupancy quadrant before each robot moves.
【請求項3】 前記ロボットの衝突状態の判断は、前記
ロボット占有象限が重なった場合を衝突状態とみなした
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のマルチロボッ
トシステム。
3. The multi-robot system according to claim 1, wherein the collision state of the robot is judged as a collision state when the occupying quadrants of the robots overlap each other.
【請求項4】 前記ロボットの衝突状態の判断は、前記
ロボット占有象限が重ならない場合に一方のロボットの
現在位置と動作位置とを結ぶ直線上に他方のロボット占
有象限が存在する場合は衝突状態とみなしたことを特徴
とする請求項1、2又は3に記載のマルチロボットシス
テム。
4. The collision state of the robots is determined when the robot occupancy quadrants do not overlap, and when the other robot occupancy quadrants exist on a straight line connecting the current position and the motion position of one robot. The multi-robot system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that
【請求項5】 前記ロボット占有象限は、象限角度の総
和が360度となるように割り当てるようにしたことを
特徴とする請求項1、2、3又は4に記載のマルチロボ
ットシステム。
5. The multi-robot system according to claim 1, wherein the occupying quadrant of the robot is assigned such that the sum of quadrant angles is 360 degrees.
【請求項6】 前記ロボット占有象限は、作業用ヘッド
を頂点とし、360度をロボットの台数で割った角度を
象限角度として割り当てるようにしたことを特徴とする
請求項5に記載のマルチロボットシステム。
6. The multi-robot system according to claim 5, wherein the robot occupying quadrant has a work head as an apex and an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of robots is assigned as a quadrant angle. .
【請求項7】 前記象限角度の割り当ては、前記アーム
の位置に基づいて適宜変更できるようにしたことを特徴
とする請求項5又は6に記載のマルチロボットシステ
ム。
7. The multi-robot system according to claim 5, wherein the allocation of the quadrant angle can be appropriately changed based on the position of the arm.
【請求項8】 前記2台のロボットを一対とし、該一対
としたロボットを対向させて配置したことを特徴とする
請求項1に記載のマルチロボットシステム。
8. The multi-robot system according to claim 1, wherein the two robots make a pair, and the paired robots are arranged to face each other.
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