JPS62242203A - ロボツトの機能縮退制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用公費〉 本発明はロボットの機能縮退制御機構に関１、、、遠１
１１１［Ｆロボットシステムのスレーブロボットに適用
して有用なものである。

〈従来の技術〉 第２図に遠隔操作ロボットの構成の１例を示す。同図に
示すように、この遠隔操作ロボット０１は、アーム０２
、移動脚部０３及びＩＴＶカメラアーム部０４の主要駆
動部を含んで構成され、アーム０２は第１乃至第６関節
０５，０６，０７，０８，０９，０１０を含んでいる。

而して、この遠隔操作ロボット０１は安全な基地側に設
置された操作パネル０１１を市いてのオペレータ０１２
の指令に基づいて悪環境下で所定の作業を人間に代わっ
て行なう。尚、オペレータ０１２側からの指令信号は操
作パネル０１１側に設置された通信装Ｗ１ｏ　１３から
ロボット０１側に設置された通信装置０１４に供給され
る。

ところで、この種多関節のアーム０２を有する遠隔操作
ロボット０１にあっては、各関節０５，０６．・・・、
０１０の駆動系は、第３図に示す如くサブ・コンピュー
タ１０１サーボアンプ２０、サーボモータ３０、タコジ
ェネレータＴ３０、位置検出器４０、負荷５０、故障検
出手段である過電流検出型６０及び警報手段であるブザ
ー７０にて構成され、これら構成機器は各関節０５，０
６．・・・、０１０についてほぼ共通している。したが
って、各。

関節０５，０６．　　・・、０１０の駆動系のサブ、コ
ンピュータ１０、サーボアンプ２０、サーボモータ３０
、過電流検出Ｗ２Ｂ５等は実装上の問題から１箇所にそ
れぞれ集められて制御ユニット、アンプユニット、モー
タユニット等としてユニット化される。

〈発明が解決しようとする問題点〉 然るに、この種遠隔操作ロボットは、前述の如く、高温
、多湿、放射線下等の人間にとって悪環境の下で人間に
代わって作業をするものであるため、これが作業中に故
障した場合、これの修理、回収が極めて困難であり、し
たがってこの種口ボットに対しては高い信頼性が要求さ
れる。

しかしながら、従来の遠隔操作ロボットでは、これの異
常又は故障がオペレータ又はロボット自体の自己診断機
能によって発見されても、当該ロボットが異常動作しな
いようこれを停止させることができるだけで、その後の
処理はオペレータの判断に委ねられ、全ての場合にロボ
ットの回収ができろとは限らなかった。また、ロボット
の構成要素の一部が故障するとロボットの運転が停止し
てしまいロボットの稼動率の低下を招来している。特に
、過電流検出器６０等故障の検出機能は有するものの警
報に利用するだけでロボットの稼動率向上とはつながら
ない。因に、ロボットの停止は、予め決められたいくつ
かの条件で論理的に判断されてロボット自身が自動的に
行ない、またロボットの運転停止はロボット停止を含む
全体の状況をオペレータ０１２が判断して四ボットを停
止せしめる操作を行なうことにより停止する。

本発明は、上記従来技術に鑑み、最低機能の維持を計っ
て最悪事態を回避することができるロボットの機能縮退
制御機構を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成する本発明の構成は、ロボットの各部を
駆動するモータの電流が所定値を越えたこと等、ロボッ
トの各部の故障を検出する故障検出手段と、サーボアン
プの異常を予知する嗅覚センサ等、ロボットの各部の異
常を予知する異常予知手段と、故障検出手段及び異常予
知手段からの出力信号を受信してロボットの各部の故障
及び異常の箇所、程度及び内容を特定する故障診断手段
と、故障診断手段の出力信号を受信して故障・異常部分
を隔離、故障・異常部分の機能の制限及び故障・異常部
分の他の手段との共用化を計る機能縮退制御手段とを有
することを特徴とする。

；実　施　例〉 以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。本
実施例は、例えば第３図に示すロボットに適用されるも
ので、故障検出手段２００、異常予知手段２０１、故障
診断手段２０２及び機能縮退制御手段２０３からなる。

故障検出手段２００は、例えばロボットの各部を駆動す
るモータの電流が所定値を越えたこと等、ロボットの各
部の故障を検出するものである。異常予知手段２０１は
、サーボアンプの異常を予知する嗅覚センサ等、ロボッ
トの各部の異常を予知するものである。ここで故障とは
、症状が分かっているもので因果関係を利用し得るもの
、即ち成るモータに流れる電流が過大であるので、その
部分が故障していると特定できる場合であり、また異常
とは、成るサーボアンプの近傍から異常な嗅覚を発して
いる等、正常状態からはずれている状態をいう。故障診
断手段２０２は、故障検出手段及び異常予知手段からの
出力信号を受信してロボットの各部の故障及び異常の箇
所、程度及び内容を待、定するものである。ここで、故
障及び異常の程度とは、例えば「どんな入力に対しても
成る値８以上の出力を出しつづけている」或いは「入力
を小さくすれば成る値以下には押えられる」といった度
合を意味する。このとき、使用する情報としては先ず異
常予知手段２０１の情報を用い、次に故障検出手段２０
０の情報を用いろ。また、前記程度を調べるために疑似
指令で出力を診断する。機能縮退制御手段２０３は、故
障診断手段２０２の出力信号を受信して故障・異常部分
を隔離、機能の縮退及び故障・異常部分の他の手段との
共用化を計るものである。

この場合の隔離は、具体的にはリレー等を動作せしめて
物理的に、或いは論理素子を用いて論理的に行なう。ま
た、機能の縮退け、例えば負荷を増やす（抵抗を大きく
する）或いはリミッタの制限値を低くする。更に共用化
は・ロボットの各部の切換えを時分割で行なうか、若し
くは同時に同じ出力で［数の部品を動作させる。例えば
、右腕第１関節のサーボアンプが故障と診断された場合
、右腕第１関節と右腕第２関節のサーボアンプを共用化
する。

かかる本実施例においては、故障の事象を故障検出手段
２００を用いて検出し、異常の事象を異常予知手段２０
１を用いて予知し、故障診断手段２０２によって故障若
しくは異常を特定し、その後一旦ロボッ！・停止を行な
い、直ちに機能縮退制御手段２０３による縮退運転を行
なわせる。

＜発明の効果＞ 以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明に
よれば、例えばロボットの右腕第２関節のサーボアンプ
が故障しても第１関節のサーボアンプを使って動作速度
の低下はあるもののロボットの運転を停止させず、これ
によってロボットの稼動率を向上せしめることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は遠
隔操作ロボットの構成の一例を示す概略構成図、第３図
はそのブロック図である。 図　　画　　中、 ２００は故障検出手段、 ２０１は異常予知手段、 ２０２は故障診断手段、 ２０３は機能縮退制御手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４　ロボットの各部を駆動するモータの電流が所定値を
   越えたこと等、ロボットの各部の故障を検出する故障検
   出手段と、サーボアンプの異常を予知する嗅覚センサ等
   、ロボットの各部の異常を予知する異常予知手段と、故
   障検出手段及び異常予知手段からの出力信号を受信して
   ロボットの各部の故障及び異常の箇所、程度及び内容を
   特定する故障診断手段と、故障診断手段の出力信号を受
   信して故障・異常部分を隔離、故障・異常部分の機能の
   制限及び故障・異常部分の他の手段との共用化を計る機
   能縮退制御手段とを有することを特徴とするロボットの
   機能縮退制御機構。