KR101252040B1 - 운동체의 제어 방법, 제어 시스템, 제어 프로그램 - Google Patents

Abstract

로봇 등 관절을 가지는 운동체의 기능에 이상이 있을 경우, 이 이상의 내용 을 감안하여 운동체의 기능을 적절하게 제어할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명의 제어 방법에 의하면, 모드 설정부(112)가, 이상 검지부(111)에 의한 「제1 이상」의 발생 검지에 따라 로봇(200)의 적어도 기동 기간 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시키는 「제1 모드」를 설정한다. 또, 모드 설정부(112)가, 이상 검지부(111)에 의한 「제2 이상」의 발생 검지에 따라 적어도 기동 기간 종료 후에 제1 기능을 정지시키는 한편, 기동 기간내에 제2 기능에 의해 제어 유닛(100)등을 조정하는 「제2 모드」를 설정한다. 또한 모드 설정부(112)가, 이상 검지부(111)에 의한 「제3 이상」의 발생 검지에 따라 제1 및 제2 기능에 의해 로봇(200)을 운동시키는 「제3 모드」를 설정한다.

운동체, 제어 유닛, 액추에이터, 센서, 제어계 전원, 구동계 전원

Description

운동체의 제어 방법, 제어 시스템, 제어 프로그램{CONTROL METHOD, CONTROL SYSTEM AND CONTROL PROGRAM OF MOVING BODY}

도 1 은 본 발명의 일실시예로서의 제어 시스템의 구성 설명도,

도 2 는 본 발명의 일실시예로서의 제어 방법, 제어 시스템 및 제어 프로그램의 제어 대상인 로봇의 구성 설명도,

도 3 내지 도 4 는 본 발명의 일실시예로서의 제어 방법의 플로우 차트.

본 발명은 관절주위로 운동하는 운동체를 제어하는 방법 및 시스템, 및 해당 시스템에 제기능을 부여하는 프로그램에 관한 것이다.

종래, 다리식 이동로봇에 탑재된 시각센서 등의 입력과, 관절 액추에이터 등의 출력을 복수 조합하여, 로봇의 기능·동작을 자율적으로 확인·진단하는 기술적 수법이 제안되어 있다(예를 들면, 일본국 특개2002-144260호 공보 참조). 이 종래 기술에 의하면, 센서나 액추에이터 등의 이상(에러)이 검출되었을 경우, 그 검출 결과가 로봇의 동작 등에 의해 유저에 대하여 통지된다.

그러나, 로봇의 센서 등에 이상이 생기고 있는데도 불구하고, 유저가 적절한 대처를 하지 않을 경우, 로봇이 예기치 않은 동작을 할 우려가 있다. 한편, 자율적인 기능 진단에 의해 이상이 검출된 후, 로봇이 자율적으로 그 작동을 모두 정지할 경우, 그 이상이 경미한 것인데도 불구하고 한결같이 로봇의 기능이 모두 정지되면, 로봇의 기능이 과도하게 억제되게 된다.

그래서, 본 발명은, 로봇 등, 관절을 가지는 운동체의 기능에 이상이 있을 경우, 이 이상의 내용을 감안하여 운동체의 기능을 적절하게 제어할 수 있는 방법 및 시스템, 및 해당 제어 기능을 해당 시스템에 부여할 수 있는 프로그램을 제공하는 것을 해결 과제로 한다.

본 발명은, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 전력이 공급됨으로써 작동하는 복수의 제어 유닛 중 제1 부제어 유닛에 의한 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 공급되는 전력의 조절을 통한, 이 액추에이터의 작동에 따르는 이 운동체의 운동의 제어 기능을 포함하는 제1 기능과, 이 복수의 제어 유닛에 의한 상호 통신 기능과, 이 복수의 제어 유닛 중 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정 기능을 포함하는 제2 기능을 가지는 운동체의 기동 시의 이상의 유무를 확인하고 나서, 이 운동체의 기능을 제어하는 방법에 관한 것이다.

운동체의 운동 부분에, 제어계 전선, 구동계 전선 및 통신선이 배선될 경우, 해당 부분의 움직이기 용이함의 확보나 해당 운동 부분의 컴팩트화를 위해, 해당 부분의 배선은 가능한 한 하나로 정리되어 있는 것이 바람직하다. 따라서, 구동계 전원과 모터를 잇는 구동계 전선, 제어계 전원과 각 제어 유닛을 잇는 제어계 전선, 및 복수의 제어 유닛을 잇는 통신선이 일부분에 밀접하게 배선될 경우가 있다. 이 경우, 통신선의 신호가 구동계 전선으로부터 생기는 노이즈의 영향을 받거나, 해당 운동 부분의 운동에 의해 이들의 선이 외력을 받음으로써, 운동체의 제1 기능이나 제2 기능에 지장을 초래할 가능성도 높다. 따라서, 제1 및 제2 기능의 확보의 관점에서, 운동체의 기동 시(기동 기간)에 그 이상의 유무를 검지하고, 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 그 이상에 대처할 필요성이 대단히 높다.

그래서, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 운동체의 제어 방법은, 복수의 제어 유닛으로의 전력공급 개시로부터, 이 액추에이터의 작동에 따르는 운동체의 운동 개시까지의 기동 기간내에, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 제1 이상과, 제1 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 반면, 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제2 이상과, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제3 이상의 각각의 유무를 검지하는 이상 검지 단계와, 이상 검지 단계에서 제1 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시키는 제1 모드를 설정하고, 이상 검지 단계에서 제2 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 기능을 정지시키는 한편, 기동 기간내에 제2 기능의 발휘에 의해 제어 유닛 및 센서 중 일방 또는 양방을 조정하는 제2 모드를 설정하고, 이상 검지 단계에서 제3 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 발휘시키면서, 운동체를 운동시키 는 제3 모드를 설정하는 모드 설정 단계와, 모드 설정 단계에서 설정된 모드에 따라 운동체의 기능을 제어하는 단계를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제어 방법에 의하면, 운동체의 「기동 기간」, 즉, 복수의 제어 유닛으로의 전력공급 개시로부터, 액추에이터의 작동에 따르는 운동체의 운동 개시까지의 기간에, 제1, 제2 및 제3 이상의 각각의 유무가 검지(檢知)된다.

운동체의 기동 기간내에 「제1 이상」이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시키는 「제1 모드」가 설정되고, 운동체의 기능이 「제1 모드」에 따라 제어된다. 「제1 이상」은 운동체의 「제1 기능(=제1 부제어 유닛에 의한 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 공급되는 전력의 조절을 통한, 액추에이터의 작동에 따르는 운동체의 운동의 제어 기능을 포함하는 기능)」 및 「제2 기능(=복수의 제어 유닛에 의한 상호 통신 기능과, 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정 기능을 포함하는 기능)」에 지장을 초래할 가능성이 높은 것이다. 이 때문에 「제1 모드」에 따라, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시킴으로써, 복수의 제어 유닛의 통신 이상이나, 센서를 통한 상태량의 측정 이상, 또한 해당 이상이 있는 제어 유닛 간의 통신이나 이상이 있는 측정 결과에 의거하는 액추에이터의 작동 제어에 의한 운동체의 예기치 않은 운동을 정지할 수 있다.

또, 운동체의 기동 기간내에 「제2 이상」이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 기능을 정지시키는 한편, 기동 기간내에 제2 기능에 의해 제어 유닛 및 센서 중 일방 또는 양방을 조정하는 「제2 모드」가 설정되 고, 운동체의 기능이 「제2 모드」에 따라 제어된다. 「제2 이상」은 제1 부제어 유닛에 의한 액추에이터의 제어 등의 「제1 기능」에 지장을 초래할 가능성이 높은 것인 반면, 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정 등의 「제2 기능」에 지장을 초래할 가능성이 낮은 것이다. 이 때문에 「제2 모드」에 따라 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 기능이 정지됨으로써, 운동체가 예기치 않은 운동을 하는 사태가 회피된다. 또, 운동체의 기동 기간내에 제2 기능에 의해 제어 유닛 및 센서 중 일방 또는 양방이 조정됨으로써, 그 후에 제2 이상이 해소되었을 경우, 운동체의 재기동시(기동 기간내)에 제어 유닛이나 센서의 조정을 행하지 않고 운동체의 작동 제어를 신속하게 개시하는 것이 가능해 진다.

또한 「제3 이상」이 있는 것이 검지되었을 경우, 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능에 의해 운동체를 운동시키는 「제3 모드」가 설정되고, 운동체가 「제3 모드」에 따라 제어된다. 「제3 이상」은 제1 부제어 유닛에 의한 액추에이터의 제어 등의 「제1 기능」 및 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정 등의 「제2 기능」의 지장이 안 되는 경미한 이상하다. 이 때문에 「제3 모드」에 따라, 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 발휘시키면서 운동체의 운동이 제어됨으로써, 제1 및 제2 기능이 과잉으로 억제되는 사태가 회피될 수 있다.

따라서, 본 발명의 제어 방법에 의하면, 운동체의 기동 시(기동 기간)에 있어서 그 운동체의 기능의 이상의 유무를 검지하고, 이상의 내용을 감안하여 운동체의 기능을 적절하게 제어할 수 있다.

또, 본 발명의 제어 방법은, 이상 검지 단계가, 운동체의 기동 기간에 있어 서, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 제어 유닛에 전력이 공급되고 있는 한편, 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 대한 전력공급이 정지되어 있는 제1 상태에서 이상을 검지하는 제1 이상 검지 단계와, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 제어 유닛에 전력이 공급되고, 또한, 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 전력이 공급되고 있는 제2 상태에서 이상을 검지하는 제2 이상 검지 단계를 가지는 것을 특징으로 한다.

운동체가 운동할 때, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 분산제어 시스템을 구성하는 복수의 제어 유닛에 전력이 공급되는 동시에, 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 전력이 공급된다. 또, 구동계 전원으로부터의 공급 전력은, 일반적으로 제어계 전원으로부터의 공급 전력보다도 크므로, 구동계 전원으로부터 액추에이터에 전력이 공급될 때에 생기는 노이즈가 통신선을 흐르는 신호에 영향을 주는 경향이 강하다. 이 때문에, 구동계 전원으로부터 액추에이터에 전력이 공급되고 있지 않은 상태에서 아무런 이상도 검지되지 않았는데도, 구동계 전원으로부터 액추에이터에 전력이 공급되자마자 이상이 생기고, 운동체가 예기치 않은 운동을 할 경우가 있다. 따라서, 운동체가 운동할 때와 마찬가지로, 구동계 전원으로부터 액추에이터에 전력이 공급되고 있는 상태에서, 운동체의 기능에 지장을 초래할 이상을 검지할 필요성이 높다.

본 발명의 제어 방법에 의하면, 운동체의 기동 기간에 있어서 「제1 상태(=제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 제어 유닛에 전력이 공급되고 있는 한편, 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 대한 전력공급이 정지되어 있는 상태)」에서 이상이 검지될 뿐만 아니라, 「제2 상태(=제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 제어 유닛에 전력이 공급되고, 또한, 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 전력이 공급되고 있는 상태)」에서도 이상이 검지된다. 이에 따라, 제2 상태와 같이 운동체가 운동할 때와 마찬가지로 제어 유닛 및 액추에이터에 전력이 공급된 상태에서 이상의 유무가 검지된다. 따라서, 상기와 같이 구동계 전원으로부터 액추에이터에 전력이 공급되자마자 이상이 생기고, 운동체가 예기치 않은 운동을 하는 것이 확실하게 억제될 수 있다.

또한 본 발명의 제어 방법은, 이상 검지 단계가, 복수의 제어 유닛간의 통신 이상을 제1 이상으로서 검지하는 단계와, 제2 부제어 유닛과 센서와의 통신 이상을 제1 이상으로서 검지하는 단계와, 제어 유닛 및 센서 중 일방 또는 양방의 사양의 이상을 제1, 제2 또는 제3 이상으로서 검지하는 단계와, 제어 유닛의 동작 환경의 이상을 제1 또는 제2 이상으로서 검지하는 단계 중 적어도 어느 하나를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제어 방법에 의하면 「복수의 제어 유닛간의 통신 이상」 및 「제2 부제어 유닛과 센서와의 통신 이상」이, 각각 「제1 이상」으로서 검지될 수 있다. 해당 이상은, 운동체의 제어에 있어서 심각한 영향을 끼치는 것이며, 복수의 제어 유닛간의 통신이나 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정, 또한 해당 통신이나 측정 상태량에 의거하는 제1 부제어 유닛에 의한 액추에이터의 제어에 지장을 초래할 가능성이 높다. 따라서, 해당 이상이 제1 이상으로서 검지되고, 상기와 같이 제1 모드에 따라 제1 및 제2 기능이 정지됨으로써, 제1 부제어 유닛에 의한 액추에이터의 제어, 및 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정에 지장이 생기고, 운동체가 예기치 않은 운동을 하는 것이 확실하게 억제될 수 있다.

또 「제어 유닛 및 센서의 사양의 이상」이 제1, 제2 또는 제3 이상으로서 검지될 수 있다. 제어 유닛 및 센서의 사양의 이상의 종류는 풍부하며, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 것, 제1 기능에 지장을 초래하는 반면 제2 기능에는 지장을 초래할 가능성이 낮은 것, 및 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 것 모두가 포함될 수 있다. 따라서, 해당 이상이 그 종류의 풍부함 을 감안하여 개별 구체적으로 제1, 제2 또는 제3 이상으로서 검지됨으로써, 해당 이상에 따라 운동체의 기능이 적절하게 제어될 수 있다.

또한 「제어 유닛의 동작 환경의 이상」이 제1 이상 또는 제2 이상으로서 검지될 수 있다. 해당 이상에는 「복수의 제어 유닛간의 통신 이상」등과 비교하여, 약간 경미한 것으로서 제1 기능에 지장을 초래하는 반면 제2 기능에는 지장을 초래할 가능성이 낮은 것 이외에, 같은 정도로 심각한 것으로서 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 것이 포함된다. 따라서, 해당 이상이 개별 구체적으로 제1 이상 또는 제2 이상으로서 검지됨으로써, 해당 이상에 따라 운동체의 기능이 적절하게 제어될 수 있다.

또, 본 발명의 제어 방법은, 이상 검지 단계에서 검지된 이상의 내용을, 통지 수단을 통해서 통지하는 단계를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제어 방법에 의하면, 운동체에 셍긴 이상의 내용이 통지 수단을 통해 유저에게 통지되므로, 해당 이상에 따라 운동체의 이상을 해소하기 위해서 적 절 또한 신속한 대처를 해당 유저에게 촉구할 수 있다.

본 발명은, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 전력이 공급됨으로써 작동하는 복수의 제어 유닛 중 제1 부제어 유닛에 의한 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 공급되는 전력의 조절을 통한, 이 액추에이터의 작동에 따르는 이 운동체의 운동의 제어 기능을 포함하는 제1 기능과, 이 복수의 제어 유닛에 의한 상호 통신 기능과, 이 복수의 제어 유닛 중 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정 기능을 포함하는 제2 기능을 가지는 운동체의 기동 시의 이상의 유무를 확인하고 나서, 이 운동체의 기능을 제어하는 시스템에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 운동체의 제어 시스템은, 복수의 제어 유닛으로의 전력공급 개시로부터, 이 액추에이터의 작동에 따르는 운동체의 운동 개시까지의 기동 기간내에, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 제1 이상과, 제1 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 반면, 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제2 이상과, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제3 이상의 각각의 유무를 검지하는 이상 검지 수단과, 이상 검지 수단에 의해 제1 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시키는 제1 모드를 설정하고, 이상 검지 수단에 의해 제2 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 기능을 정지시키는 한편, 기동 기간내에 제2 기능의 발휘에 의해 제어 유닛 및 센서 중 일방 또는 양방을 조정하는 제2 모드를 설정하고, 이상 검지 수단에 의해 제3 이상이 있는 것이 검지되었 을 경우, 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 발휘시키면서, 운동체를 운동시키는 제3 모드를 설정하는 모드 설정 수단과, 모드설정 수단에 의해 설정된 모드에 따라 운동체의 기능을 제어하는 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제어 시스템에 의하면, 상기 제어 방법과 마찬가지로, 운동체의 기동 시(기동 기간)에 있어서 그 운동체의 기능의 이상의 유무를 검지하고, 이상의 내용을 감안하여 운동체의 기능을 적절하게 제어할 수 있다.

본 발명은, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 전력이 공급됨으로써 작동하는 복수의 제어 유닛 중 제1 부제어 유닛에 의한 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 공급되는 전력의 조절을 통한, 이 액추에이터의 작동에 따르는 이 운동체의 운동의 제어 기능을 포함하는 제1 기능과, 이 복수의 제어 유닛에 의한 상호 통신 기능과, 이 복수의 제어 유닛 중 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정 기능을 포함하는 제2 기능을 가지는 운동체의 기동 시의 이상의 유무를 확인하고 나서, 이 운동체의 기능을 제어하는 시스템에 기능을 부여하는 프로그램에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제어 프로그램은, 복수의 제어 유닛으로의 전력공급 개시로부터, 액추에이터의 작동에 따르는 운동체의 운동 개시까지의 기동 기간내에, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 제1 이상과, 제1 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 반면, 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제2 이상과, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제3 이상의 각각의 유무를 검지하는 이상 검지 기능과, 이상 검지 기능에 의해 제1 이상이 있는 것 이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시키는 제1 모드를 설정하고, 이상 검지 기능에 의해 제2 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 기능을 정지시키는 한편, 기동 기간내에 제2 기능의 발휘에 의해 제어 유닛 및 센서 중 일방 또는 양방을 조정하는 제2 모드를 설정하고, 이상 검지 기능에 의해 제3 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 발휘시키면서, 운동체를 운동시키는 제3 모드를 설정하는 모드 설정 기능과, 모드 설정 기능에 의해 설정된 모드에 따라 운동체의 기능을 제어하는 기능을 상기 시스템에 부여하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제어 프로그램에 의하면, 상기 제어 방법과 마찬가지로, 운동체의 기동 시(기동 기간)에 있어서 그 운동체의 기능의 이상의 유무를 검지하고, 이상의 내용을 감안하여 운동체의 기능을 적절하게 제어하는 기능을, 상기 시스템에 부여할 수 있다.

(실시예)

본 발명의 운동체의 제어 방법, 제어 시스템 및 제어 프로그램의 실시형태에 대해서 도면을 이용하여 설명한다.

도 1에 도시되어 있는 제어 시스템은 복수의 제어 유닛(100)을 구비하고, 도 2에 도시되어 있는 다리식 이동로봇(이하 「로봇」이라고 한다.)(200)을 제어 대상으로 한다.

복수의 제어 유닛(100)에는, 제1 제어 유닛(101), 제2 제어 유닛(102), 주제어 유닛(110), 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)이 포함되어 있다. 로봇(200)은, 센서(132)와, 액추에이터(131)와, 배터리(140)와, 제어계 전원(142)과, 구동계 전원(141)과, 통지 유닛(150)을 구비하고 있다. 주제어 유닛(110), 제1 부제어 유닛(121), 제2 부제어 유닛(122), 제1 제어 유닛(101) 및 제2 제어 유닛(102) 중 일부 또는 전부가, 본 발명의 「모드에 따라 로봇의 기능을 제어하는 수단」을 구성한다. 또, 각 제어 유닛(100)은, 하드 웨어로서의 CPU, ROM, RAM, 신호 입력/출력 회로 등과, 해당 하드웨어에 제기능을 부여하는 소프트웨어로서의 본 발명의 「제어 프로그램」에 의해 구성되어 있다.

또한 제1 제어 유닛(101), 제2 제어 유닛(102), 및 주제어 유닛(110)은 통신선(파선으로 도시되어 있음)을 통해 통신 가능하게 접속되어 있다. 또, 주제어 유닛(110)과, 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)의 각각과는 통신선을 통해 통신 가능하게 접속되어 있다. 제1 부제어 유닛(121)과 액추에이터(131)는 통신선을 통해 통신 가능하게 접속되어 있다. 제2 부제어 유닛(122)과 센서(132)는 통신선을 통해 통신 가능하게 접속되어 있다.

또, 배터리(140)와, 구동계 전원(141) 및 제어계 전원(142)의 각각과는 전선(일점 쇄선으로 도시되어 있음)에 의해 접속되어 있다. 또한 구동계 전원(141)과, 액추에이터(131)는, 제1 부제어 유닛(121)을 경유하는 구동계 전선(굵은선으로 도시되어 있음)을 통해 접속되어 있다. 또, 제어계 전원(142)과, 제1 제어 유닛(101), 제2 제어 유닛(102), 주제어 유닛(110), 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)의 각각과는 제어계 전선(실선으로 도시되어 있음)을 통해 접속되어 있다.

제1 제어 유닛(101) 및 제2 제어 유닛(102)은 각각 도 2에 도시되어 있는 로봇(200)의 하지부(210) 및 상지부(220)에 설치되고, 주제어 유닛(110)에 대하여 로봇(200)의 목표동작을 특정하는 데이터 등을 송신한다.

주제어 유닛(110)은 로봇(200)의 상체부(240)에 설치되고, 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)의 각각과의 통신 등을 통해서 로봇(200)의 전체의 작동을 제어한다. 또, 주제어 유닛(110)은 구동계 전원(141) 및 제어계 전원(142)으로부터 제1 부제어 유닛(121)이나 액추에이터(131) 등으로의 전력공급을 제어한다.

또한 주제어 유닛(110)은 본 발명의 주요부인 이상 검지부(111) 및 모드 설정부(112)를 구비하고 있다. 이상 검지부(111)는 로봇(200)의 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 「제1 이상」, 제1 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 것인 반면, 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 「제2 이상」, 및 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 「제3 이상」의 각각의 유무를 검지한다. 모드 설정부(112)는 이상 검지부(111)에 의해 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 그 이상에 따라 후술의 모드를 설정한다.

제1 부제어 유닛(121)은 로봇(200)의 하지부(210)나 상지부(220)에 설치되고, 주제어 유닛(110)과의 통신에 의거하여, 구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(131)로의 공급 전력을 제어함으로써, 해당 액추에이터(131)의 작동을 제어한다.

제2 부제어 유닛(122)은 로봇(200)의 하지부(210)나 상지부(220)에 설치되고, 관절각도, 관절 토크 등의 상태량에 따른 센서(132)의 출력 신호를 수신하고 나서, 주제어 유닛(110)에 송신한다. 또, 제2 부제어 유닛(122)은 센서(132)의 보정(영점 조정) 등의 조정을 행한다.

액추에이터(131)는 로봇(200)의 하지부(210)나 상지부(220)에 설치되고, 그 출력 축을 통해 직접적으로, 또는 그 출력 축으로부터 와이어나 풀리 등을 가지는 동력 전달기구(도시 생략)를 통해 간접적으로, 하지부(210)의 대퇴관절(211), 무릎관절(212) 및 발관절(213), 상지부(220)의 견관절(221), 팔꿈치관절(222) 및 수근관절(223), 손부(230)의 3개의 지절간관절(231, 232 및 233), 및 상체부(240)의 목관절(242)에 대하여 회전력을 부여한다. 또한, 액추에이터(131)는, 상기 관절 이외에 운동의 자유도를 가지는 관절에 대하여 회전력을 부여해도 좋다.

센서(132)에는, 로봇의 발관절(213)의 부분에 설치되고, 발관절(213)의 직교하는 3축방향의 병진력 및 3축 주위의 모멘트에 따른 측정 신호를 출력하는 6축력 센서, 대퇴관절(211)이나 무릎관절(212)의 회전각도에 따른 측정 신호를 출력하는 로터리 엔코더, 제1 부제어 유닛(121)이나 제2 부제어 유닛(122) 등의 일부 또는 전부의 제어 유닛(100)의 근방에 설치된 온도센서 등이 포함되어 있다.

배터리(140)는 상체부(240)에 수용되고, Ni-Zn 배터리나, Ni-MH 배터리, 리튬이온 배터리 등에 의해 구성되어 있다. 구동계 전원(141)은 상체부(240)에 수용되고, 배터리(140)로부터 공급된 전력을, 구동계 전선(도 1 굵은선 참조)을 통해 액추에이터(131)에 공급한다. 제어계 전원(142)은 상체부(240)에 수용되고, 배터리(140)로부터 공급된 전력을, 제어계 전선(도 1 실선 참조)을 통해 각 제어 유닛(100)에 공급한다.

통지 유닛(150)은 로봇(200)의 상체부(240)의 배면에 설치되고, 주제어 유닛(110)의 이상 검지부(111)에 의해 검지된 이상의 내용이 에러 코드나 에러 메세지 등의 형태로 표시된다.

로봇(200)은, 제1 부제어 유닛(121)에 의한 구동계 전원(141)으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터(131)에 공급되는 전력의 조절을 통한, 해당 액추에이터(131)의 작동에 따르는 로봇(200)의 관절주위의 운동의 제어 기능을 포함하는 「제1 기능」과, 복수의 제어 유닛(100)에 의한 상호 통신 기능 및 제2 부제어 유닛(122)에 의한 센서(132)를 통한 상태량의 측정 기능을 포함하는 「제2 기능」을 가지고 있다.

또, 로봇(200)에 있어서, 관절의 움직이기 용이함의 확보나 해당 관절부분의 컴팩트화를 위해, 해당 관절부분의 배선은 가능한 한 하나로 정리되어 있는 것이 바람직하다. 따라서, 대퇴관절(211)의 부분에서는, 상체부(240)에 설치되어 있는 주제어 유닛(110)과, 하지부(210)에 설치되어 있는 제1 제어 유닛(101), 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)의 각각을 접속하는 통신선(도 1 파선 참조), 상체부(240)에 수용되어 있는 구동계 전원(141)과, 하지부(210)에 설치되어 있는 액추에이터(131)의 각각을 접속하는 구동계 전선(도 1 굵은선 참조), 및 상체부(240)에 수용되어 있는 제어계 전원(142)과, 하지부(210)에 설치되어 있는 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)의 각각을 접속하는 제어계 전선(도 1 실선 참조)이 밀접하게 배선되어 있다. 견관절(221)이나 무릎관절(212)의 부분에도 마찬가지로 통신선 및 전선이 밀접하게 배선되어 있다.

다음에 상기 구성의 로봇(200)의 제어 방법(로봇(200)의 제어 시스템의 기능)에 대해서 도 3∼도 4를 이용하여 설명한다.

우선, 제어계 전원(142)이 ON상태로 되고, 각 제어 유닛(100)에 대하여, 제어계 전원(142)으로부터 전력이 공급된다(도 3 S100). 이에 따라 로봇(200)의 「기동 기간」이 개시한다. 또, 로봇(200)은, 제1 부제어 유닛(121)이나 제2 부제어 유닛(122) 등을 포함하는 제어 유닛(100)에는 제어계 전원(142)으로부터 전력이 공급되고 있는 한편, 액추에이터(131)에는 구동계 전원(141)으로부터 전력이 공급되고 있지 않은 「제1 상태」가 된다.

계속해서, 제어 유닛(110)의 이상 검지부(111)가, 제1 제어 유닛(101), 제2 제어 유닛(102) 및 주제어 유닛(110)의 통신과, 주제어 유닛(110)과, 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)의 각각과의 통신이 정상인지 아닌지를 판정한다(도 3 S110). 구체적으로는, 주제어 유닛(110)이 통신선을 통해 제1 부제어 유닛(121)이나 제2 부제어 유닛(122) 등의 다른 제어 유닛(100)에 대하여 ID 등의 제1 확인 신호의 송신을 요구했을 때, 다른 제어 유닛(100)이 주제어 유닛(110)에 대하여 제1 확인 신호를 송신했는지 아닌지가 판정된다.

이상 검지부(111)는 복수의 제어 유닛(100)간의 통신이 이상하다고 판정했을 경우(도 3 S110‥NO), 「제1 이상」이 있는 것을 검지한다(도 3 S111). 예를 들면, 이상 검지부(111)는, 통신선의 단선, 통신선으로의 노이즈, 제어계 전선의 단선 등에 의해, 주제어 유닛(110)과, 제1 부제어 유닛(121) 또는 제2 부제어 유닛(122)과의 통신 불능이라고 판정했을 경우, 「제1 이상」이 있는 것을 검지한다.

한편, 이상 검지부(111)는 복수의 제어 유닛(100)간의 통신이 정상이라고 판정했을 경우(도 3 S110‥YES), 각 제어 유닛(100) 및 센서(132)의 사양이 정상인지 아닌지를 판정한다 (도 3 S120). 구체적으로는, 이상 검지부(111)는 주제어 유닛(110)과 다른 제어 유닛(100)과의 통신에 의거하여, 해당 다른 제어 유닛(100)의 사양이 정상인지 아닌지를 판정한다. 또, 이상 검지부(111)는 주제어 유닛(110)을 구성하는 메모리로부터의 판독 처리에 의거하여, 주제어 유닛(110)의 사양이 정상인지 아닌지를 판정한다. 또한 이상 검지부(111)는, 제2 부제어 유닛(122)과 센서(132)와의 통신 결과를 해당 제2 부제어부(122)로부터 수신하고 나서, 이 통신 결과에 의거하여 해당 센서(132)의 사양이 정상인지 아닌지를 판정한다. 제어 유닛(100)이나 센서(132)의 「사양」에는, 해당 제어 유닛(100)이나 센서(132)의 각각의 시리얼 번호나, 각 제어 유닛(100)에 격납되어 있는 소프트웨어의 버전 등이 포함된다.

이상 검지부(111)는 제어 유닛(100)이나 센서(132)의 사양이 이상하다고 판정했을 경우(도 3 S120‥NO), 해당 이상의 내용을 판정한다(도 3 S130). 구체적으로는, 제1 제어 유닛(101) 및 제2 제어 유닛(102)의 버전이 상위하고 있거나, 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)의 각각의 소프트웨어의 버전이, 이전과 제어 유닛의 동작이 다른 것을 표시하는 「메이저 버전」에 대해서 불일치이거나 할 경우, 「제1 이상」이 있는 것이 검지된다(도 3 S130‥A, S131).

또, 복수의 센서(132)의 각각의 현재의 시리얼 번호가, 메모리 등에 등록되어 있는 이전의 시리얼 번호와 다름으로써, 보정에 필요한 파라미터의 값이 정상이 아닐 경우, 「제2 이상」이 있는 것이 검지된다(도 3 S130‥B, S132).

또한, 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)의 각각의 소프트웨어의 버전이, 이전과 제어 유닛의 동작이 같고 기능이 다른 것을 표시하는 「마이너 버전」에 대해서 불일치인 등의 경우, 「제3 이상」이 있는 것이 검지된다(도 3 S130‥C, S133).

한편, 이상 검지부(111)는 제어 유닛 등의 사양이 정상이라고 판정했을 경우(도 3 S110‥YES), 제1 제어 유닛(101), 제2 제어 유닛(102), 주제어 유닛(110), 제1 부제어 유닛(121), 제2 부제어 유닛(122) 및 센서(132)의 각각의 동작 환경이 정상인지 아닌지를 판정한다(도 3 S140). 구체적으로는, 이상 검지부(111)는 제2 부제어 유닛(122)과 온도센서(132)와의 통신에 의거하여, 각 제어 유닛(110)의 주위온도(동작 환경)가 정상인지 아닌지를 판정한다. 또, 이상 검지부(111)는 각 제어 유닛(100)이 원래 메모리에 기억 보유하고 있는 데이터를 제어 유닛(100)이 스스로 판독할 수 있는지 아닌지 등, 각 제어 유닛(100)의 동작 환경이 정상인지 아닌지를 판정한다.

이상 검지부(111)는 제어 유닛(100)의 동작 환경이 이상하다고 판정했을 경우(도 3 S140‥NO), 해당 이상의 내용을 판정한다(도 3 S150). 구체적으로는, 제1 부제어 유닛(121)에 대해서 엔코더 등의 하드웨어에 관한 이상이 발생했을 경우나, 제2 부제어 유닛(122)에 대해서 센서 등의 하드웨어에 관한 이상이 발생했기 때문에, 해당 제어 유닛이 정상적으로 동작할 수 없을 경우, 「제1 이상」이 있는 것이 검지된다(도 3 S150‥A, S151). 또, 온도이상 때문에 제어 유닛(100)이 정상적으 로 동작할 수 없을 경우, 「제2 이상」이 있는 것이 검지된다(도 3 S150‥B, S152).

그리고, 주제어 유닛(110)(주제어 유닛(110)에 이상이 발생하고 있을 경우에는 필요에 따라 정상인 다른 제어 유닛)이, 이상 검지부(111)에 의해 검지된 이상으로의 대처를 실행한다(도 3 S160). 구체적으로는, 주제어 유닛(110)은, 이상 검지부(111)에 의해 검지된 이상의 내용을 에러 코드 등의 형태로 통지 유닛(150)에 표시하게 한다. 또, 모드 설정부(112)가 이상 검지부(111)에 의해 검지된 이상에 따라, 후술의 모드를 설정한다(도 4 S300).

한편, 이상 검지부(111)가 제어 유닛(100)의 동작 환경이 정상이라고 판정했을 경우(도 3 S140‥YES), 주제어 유닛(110)에 의해 구동계 전원(141)이 ON상태로 되고, 액추에이터(131)에 대하여, 구동계 전원(141)으로부터 전력이 공급된다(도 4/S200). 이에 따라, 로봇(200)은, 그 「기동 기간」에 있어서, 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122) 등에 대하여 제어계 전원(142)으로부터 전력이 공급되고, 또한, 액추에이터(131)에 대하여 구동계 전원(141)으로부터 전력이 공급되고 있는 「제2 상태」가 된다.

계속해서, 제어 유닛(110)의 이상 검지부(111)가, 제1 제어 유닛(101), 제2 제어 유닛(102) 및 주제어 유닛(110)의 통신과, 주제어 유닛(110)과, 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)의 각각과의 통신이 정상인지 아닌지를 판정한다(도 4 S210). 구체적으로는, 주제어 유닛(110)이 통신선을 통해 제1 부제어 유닛(121)이나 제2 부제어 유닛(122) 등의 다른 제어 유닛(100)으로부터 제2 확인 신 호를 수신했는지 아닌지가 판정된다.

이상 검지부(111)는 복수의 제어 유닛(100)의 상호 통신이 이상하다고 판정했을 경우(도 4 S210‥NO), 「제1 이상」이 있는 것을 검지한다(도 4 S211). 이상 검지부(111)는, 예를 들면, 구동계 전원(141)으로부터 제1 부제어 유닛(121)으로의 전력공급 시에 생기는 노이즈 환경이 악화하고 있는 것 등 때문에, 주제어 유닛(110)과, 제1 부제어 유닛(121) 또는 제2 부제어 유닛(122)과의 통신이 불가능했을 경우, 「제1 이상」이 생기고 있는 것을 검지한다.

한편, 이상 검지부(111)는 복수의 제어 유닛(100)간의 통신이 정상이라고 판정했을 경우(도 4 S210‥YES), 제2 부제어 유닛(122) 및 센서(132)의 통신이 정상인지 아닌지를 판정한다(도 4 S220). 구체적으로는, 이상 검지부(111)는 제1 부제어 유닛(121)으로부터 센서(132)에 대한 오프셋의 보정 신호 등이 정상적으로 송신될 수 있는지 아닌지를 판정한다.

이상 검지부(111)는 제2 부제어 유닛(122) 및 센서(132)의 통신이 이상하다고 판정했을 경우(도 4 S220‥NO), 「제1 이상」이 있는 것을 검지한다(도 4 S221). 이상 검지부(111)는, 예를 들면, 주제어 유닛(110)으로부터, 제1 부제어 유닛(121)에 대하여, 로봇(200)의 동작에 필요한 파라미터(액추에이터(131)의 감속비, 원점 데이터 등)를 정상적으로 송신할 수 없었을 경우나, 주제어 유닛(110)으로부터, 제1 부제어 유닛(121)에 대하여, 센서(132)의 보정에 필요한 파라미터(간섭 연산용 계수 등)를 정상적으로 송신할 수 없었을 경우, 「제1 이상」이 있는 것을 검지한다.

한편, 이상 검지부(111)는 제2 부제어 유닛(122) 및 센서(132)의 통신이 정상이라고 판정했을 경우(도 4 S220‥YES), 각 제어 유닛(100) 및 센서(132)의 각각의 동작 환경이 정상인지 아닌지를 판정한다(도 4/S230). 구체적으로는, 이상 검지부(111)는 제2 부제어 유닛(122)과 온도센서(132)와의 통신에 의거하여, 각 제어 유닛(100)의 주위온도(동작 환경)가 정상인지 아닌지를 판정한다. 또, 이상 검지부(111)는 각 제어 유닛(100)이 본래 메모리에 기억 보유하고 있는 데이터를 제어 유닛(100)이 스스로 판독할 수 있는지 아닌지 등, 각 제어 유닛(100)의 동작 환경이 정상인지 아닌지를 자기진단한다.

이상 검지부(111)는 제어 유닛(100)의 동작 환경이 이상하다고 판정했을 경우(도 4 S230‥NO), 해당 이상의 내용을 판정한다(도 4 S240). 구체적으로는, 구동계 전원(141)으로부터 제1 부제어 유닛(121) 등으로의 전력공급 시에, 제1 부제어 유닛(121)에 있어서 구동 전압의 이상이나, 엔코더 등의 하드웨어에 관련되는 이상이 발생했을 경우나, 제2 부제어 유닛(122)에 있어서 센서(132) 등의 하드웨어에 관련되는 이상 때문에, 해당 제어 유닛이 정상적으로 동작할 수 없을 경우, 「제1 이상」이 있는 것이 검지된다 (도 4 S240‥A, S241). 또, 구동계 전원(141)으로부터 제1 부제어 유닛(121) 등으로의 전력공급 시에, 온도 이상에 의해 제어 유닛이 정상적으로 동작할 수 없을 경우, 「제2 이상」이 있는 것이 검지된다(도 4 S240‥B, S242).

그리고, 주제어 유닛(110)(주제어 유닛(110)에 이상이 발생하고 있을 경우에는 필요에 따라 정상인 다른 제어 유닛(100))이, 이상 검지부(111)에 의해 검지된 이상으로의 대처를 실행한다(도 4 S250). 구체적으로는, 주제어 유닛(110)은, 이상 검지부(111)에 의해 검지된 이상의 내용을 에러 코드 등의 형태로 통지 유닛(150)에 표시하게 한다.

또, 모드 설정부(112)가 이상 검지부(111)에 의해 검지된 이상에 따라 모드를 설정한다(도 4 S300). 이 시점에서는, 아직 로봇(200)은 시동하지 않고, 기동 기간이 계속되고 있다.

구체적으로는, 모드 설정부(112)는 이상 검지부(111)에 의해 제1 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시키는 「제1 모드」를 설정한다. 또, 모드 설정부(112)는 이상 검지부(111)에 의해 제2 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 기능을 정지시키는 한편, 기동 기간내에 제2 기능에 의해 각 제어 유닛(100) 및 센서(132) 중 일방 또는 양방을 조정하는 「제2 모드」를 설정한다. 또한 모드 설정부(112)는 이상 검지부(111)에 의해 제3 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 발휘시키면서, 로봇(200)을 운동시키는 「제3 모드」를 설정한다.

그 후, 주제어 유닛(110) 등이, 모드 설정부(112)에 의해 설정된 모드에 따라 로봇(200)의 기능을 제어한다.

구체적으로는, 모드 설정부(112)에 의해 「제1 모드」가 설정되었을 경우(도 4 S300‥A), 기동 기간 종료까지 구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(131)로의 전력공급이 정지되는 동시에, 제어계 전원(142)으로부터 복수의 제어 유닛(100)으 로의 전력공급이 정지된다(도 4/S301). 또, 주제어 유닛(110)과, 제1 부제어 유닛(121) 및 제2 부제어 유닛(122)과의 통신이 금지된다. 이에 따라, 적어도 로봇(200)의 기동 기간의 종료 후에 그 제1 및 제2 기능이 정지된다.

또, 모드 설정부(112)에 의해 「제2 모드」가 설정되었을 경우(도 4 S300‥B), 기동 기간 종료까지 구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(131)로의 전력공급이 정지되는 동시에, 제어 유닛(100)의 조정이나, 센서(132)의 보정 등의 조정이 이루어진다(도 4 S302). 이에 따라, 기동 기간 종료 후에 제1 기능에 의해 액추에이터(131)의 작동 제어가 정지되는 동시에, 기동 기간내에 제어 유닛(100) 및 센서(132)가 조정된다. 특히, 로봇(200)의 하지부(210)의 하방에는, 센서(132)로서 「6축력 센서」가 설치되어 있지만, 그 영점은 어긋나기 쉬운 경향에 있으므로, 보정(영점 조정)은, 이상 해소 후의 로봇(200)의 정확한 작동 제어를 위해 대단히 의미가 있다.

또한 모드 설정부(112)에 의해 「제3 모드」가 설정되었을 경우(도 4 S300‥C), 기동 기간이 종료해도, 제2 상태(=구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(131)에 전력이 공급되고, 또한, 제어계 전원(142)으로부터 제어 유닛(100)에 전력이 공급되고 있는 상태)가 유지되고, 제1 부제어 유닛(121)에 의한 액추에이터(131)의 작동 제어 등에 의해 로봇(200)이 시동된다(도 4 S303). 또한, 제3 모드가 설정되었을 경우, 제2 모드와 마찬가지로 로봇(200)의 기동 기간내에 제어 유닛(100)이나 센서(132)가 조정되어도 좋다.

상기와 같이 로봇(200)의 특히 대퇴관절(211), 무릎관절(212), 견관절(221) 의 부분에서는, 통신선(도 1 파선 참조), 제어계 전선(도 1 실선 참조) 및 구동계 전선(도 1 굵은선 참조)이 밀접하게 배선되어 있다. 이 때문에, 통신선의 신호가 구동계 전선으로부터 생기는 노이즈의 영향을 받거나, 해당 관절부분의 운동에 의해 이들의 선이 외력을 받음으로써, 로봇(200)의 제1 기능이나 제2 기능에 지장을 초래할 가능성도 높다. 따라서, 제1 및 제2 기능의 확보의 관점에서, 로봇(200)의 기동 시(기동 기간)에 그 이상의 유무를 검지하고, 이상이 있는 것이 검지되었을 경우에는 해당 이상에 대처할 필요성이 대단히 높다.

상기한 제어 방법에 의하면, 로봇(200)의 「기동 기간」내에 이상 검지부(111)에 의해 「제1 이상」이 있는 것이 검지되었을 경우(도 3 S111, S131, S151, 도 4 S211, S221, S242 참조), 모드 설정부(112)에 의해 「제1 모드」가 설정되고(도 4 S300‥A 참조), 로봇(200)의 기능이 「제1 모드」에 따라 제어된다(도 4 S301 참조). 「제1 이상」은 로봇(200)의 「제1 기능(=제1 부제어 유닛(121)에 의한 구동계 전원(141)으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터(131)에 공급되는 전력의 조절을 통한, 액추에이터(131)의 작동에 따르는 로봇(200)의 운동의 제어 기능을 포함하는 기능)」 및 「제2 기능(=복수의 제어 유닛(100)에 의한 상호 통신 기능과, 제2 부제어 유닛(122)에 의한 센서(132)를 통한 상태량의 측정 기능을 포함하는 기능)」에 지장을 초래할 가능성이 높은 것이다. 이 때문에 「제1 모드」에 따라, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시킴으로써, 복수의 제어 유닛(100)의 통신 이상이나, 센서(132)를 통한 상태량의 측정 이상, 또한 해당 이상이 있는 제어 유닛(100)간의 통신이나 이상이 있는 측정 결과에 의거하는 액추 에이터(131)의 작동 제어에 의한 로봇(200)의 예기치 않은 운동을 정지할 수 있다.

또, 로봇(200)의 「기동 기간」내에, 이상 검지부(111)에 의해 「제2 이상」이 있는 것이 검지되었을 경우(도 3 S132, S152, 도 4 S242 참조), 모드 설정부(112)에 의해 「제2 모드」가 설정되고(도 4 S300‥B 참조), 로봇(200)의 기능이 「제2 모드」에 따라 제어된다(도 4/S302 참조). 「제2 이상」은 제1 부제어 유닛(121)에 의한 액추에이터(131)의 제어 등의 「제1 기능」에 지장을 초래할 가능성이 높은 것인 반면, 제2 부제어 유닛(122)에 의한 센서(132)를 통한 상태량의 측정 등의 「제2 기능」에 지장을 초래할 가능성이 낮은 것이다. 이 때문에 「제2 모드」에 따라 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 기능이 정지됨으로써, 로봇(200)이 예기치 않은 운동을 하는 사태가 회피된다. 또, 로봇(200)의 기동 기간내에 제2 기능에 의해 제어 유닛(100) 및 센서(132) 중 일방 또는 양방이 조정됨으로써, 그 후에 제2 이상이 해소되었을 경우, 로봇(200)의 재기동 시에, 기동 기간내에 제어 유닛(100)이나 센서(132)의 조정을 행하지 않고 로봇(200)의 작동 제어를 신속하게 개시하는 것이 가능해 진다.

또한 로봇(200)의 「기동 기간」내에 이상 검지부(111)에 의해 「제3 이상」이 있는 것이 검지되었을 경우(도 3 S133 참조), 모드 설정부(112)에 의해 「제3 모드」가 설정되고(도 4 S300‥C 참조), 로봇(200)의 기능이 「제3 모드」에 따라 제어된다(도 4 S303 참조). 「제3 이상」은 제1 부제어 유닛(121)에 의한 액추에이터(131)의 제어 등의 「제1 기능」 및 제2 부제어 유닛(122)에 의한 센서(132)를 통한 상태량의 측정 등의 「제2 기능」의 지장이 안 되는 경미한 이상이다. 이 때 문에 「제3 모드」에 따라, 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능에 의해 로봇(200)의 운동이 제어됨으로써, 제1 및 제2 기능이 과잉으로 억제되는 사태가 회피될 수 있다.

따라서, 본 발명의 제어 방법에 의하면, 로봇(200)의 기동 시(기동 기간)에 있어서 그 로봇(200)의 기능의 이상의 유무를 검지하고, 이상의 내용을 감안하여 로봇(200)의 기능을 적절하게 제어할 수 있다.

또, 로봇(200)이 운동할 때, 제어계 전원(142)으로부터 복수의 제어 유닛(100)에 전력이 공급되는 동시에, 구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(131)에 전력이 공급된다. 또, 구동계 전원(141)으로부터의 공급 전력은, 제어계 전원(142)으로부터의 공급 전력보다도 크므로, 구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(131)에 전력이 공급될 때에 생기는 노이즈가 통신선을 흐르는 신호에 영향을 주는 경향이 강하다. 이 때문에, 구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(131)에 전력이 공급되고 있지 않은 상태에서 아무런 이상도 검지되지 않았는데도, 구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(131)에 전력이 공급되자마자 이상이 생기고, 로봇(200)이 예기치 않은 운동을 하는 경우가 있다. 따라서, 로봇(200)이 운동할 때와 마찬가지로, 구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(131)에 전력이 공급되고 있는 상태에서, 로봇(200)의 기능에 지장을 초래할 이상의 유무를 검지할 필요성이 높다.

상기 제어 방법에 의하면, 로봇(200)의 「기동 기간」에 있어서, 이상 검지부(111)에 의해 「제1 상태」에서 이상의 유무가 검지될 뿐만 아니라(도 3 S110, S120, S140 참조. 「제1 이상 검지 단계」에 해당한다.), 「제2 상태」에 있어서도 이상의 유무가 검지된다(도 4 S210, S220, S230 참조. 「제2 이상 검지 단계」에 해당한다.). 이에 따라, 제2 상태와 같이 로봇(200)이 운동할 때와 마찬가지로 제어 유닛(100) 및 액추에이터(131)에 전력이 공급된 상태에서 이상의 유무가 검지된다. 따라서, 상기와 같이 구동계 전원(141)으로부터 액추에이터(121)에 전력이 공급되자마자 이상이 생기고, 로봇(200)이 예기치 않은 운동을 하는 것이 확실하게 억제될 수 있다.

또한 상기 제어 방법에 의하면 「복수의 제어 유닛(100)의 상호 통신 이상」 및 「제2 부제어 유닛(122)과 센서(132)와의 통신 이상」이 각각 있을 경우, 이상 검지부(111)에 의해 「제1 이상」이 있는 것이 검지된다(도 3 S111, S131, 도 4 S211, S221 참조). 해당 이상은, 로봇(200)의 제어에 있어서 심각한 영향을 끼치는 것이며, 제2 부제어 유닛(122)에 의한 센서(132)를 통한 상태량의 측정, 또한 해당 측정 상태량에 의거하는 제1 부제어 유닛(121)에 의한 액추에이터(131)의 작동의 제어에 지장을 초래할 가능성이 높다. 따라서, 해당 이상이 있을 경우, 상기와 같이 제1 모드에 따라 적어도 기동 기간 종료 후의 로봇(200)의 제1 및 제2 기능이 정지됨으로써, 제1 부제어 유닛(121)에 의한 액추에이터(131)의 제어, 복수의 제어 유닛(100)간의 상호 통신, 및 제2 부제어 유닛(122)에 의한 센서(132)를 통한 상태량의 측정에 지장이 생기고, 로봇(200)이 예기치 않은 운동을 하는 것이 확실하게 억제될 수 있다.

또 「제어 유닛(100) 및 센서(132)의 사양의 이상」이 있을 경우, 이상 검지부(111)에 의해 제1 이상, 제2 이상 또는 제3 이상이 있는 것이 검지된다(도 3 S131, S132, S133 참조). 각 제어 유닛(100) 및 센서(132)의 사양의 이상의 종류는 풍부하며, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 것(제1 이상), 제1 기능에 지장을 초래하는 반면 제2 기능에는 지장을 초래할 가능성이 낮은 것(제2 이상) 및 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 것(제3 이상)이 포함되어 있다. 따라서, 해당 이상이 있을 경우, 그 종류의 풍부함을 감안하여 개별 구체적으로 제1 이상, 제2 이상 또는 제3 이상이 있는 것이 검지됨으로써, 해당 이상에 따라 로봇(200)의 기능이 적절하게 제어될 수 있다.

또한 「제어 유닛(100)의 동작 환경의 이상」이 있을 경우, 이상 검지부(111)에 의해 제1 이상 또는 제2 이상이 있는 것이 검지된다(도 3 S151, S152, 도 4 S241, S242 참조). 해당 이상은 「복수의 제어 유닛(100)간의 통신 이상」 등과 비교하여, 약간 경미한 것으로서 제1 기능에 지장을 초래하는 반면에 제2 기능에는 지장을 초래할 가능성이 낮은 것 이외에, 같은 정도로 심각한 것으로서 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 것이 포함된다. 따라서, 해당 이상이 있을 경우, 개별 구체적으로 제1 이상 또는 제2 이상이 있는 것이 검지됨으로써, 해당 이상에 따라 로봇(200)의 기능이 적절하게 제어될 수 있다.

또, 상기 제어 방법에 의하면, 로봇(200)에 생긴 이상의 내용이 통지 유닛(150)을 통해서 유저에게 통지되므로(도 3 S160, 도 4 S250 참조), 로봇(200)의 해당 이상을 해소하기 위해서 적절 또한 신속한 대처를 해당 유저에게 촉구할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 운동체가 도 2에 도시되어 있는 로봇(200)이었지 만, 다른 실시형태로서 운동체가 암을 구비한 공작용 로봇 등, 액추에이터를 동력원으로 하여 구부리고 펼 수 있는 관절을 구비하고 있는 모든 기계나 장치라도 좋다.

상기 실시형태에서는 이상 검지부(111) 및 모드 설정부(112)가 주제어 유닛(110)에 설치되어 있었지만(도 1 참조), 다른 실시형태로서 이상 검지부(111) 및 모드 설정부(112)가 함께 또는 별개로 주제어 유닛(110), 제1 제어 유닛(101) 및 제2 제어 유닛(102) 중 어느 하나에 설치되어 있어도 된다.

본 발명에 따르면, 로봇 등 관절을 가지는 운동체의 기능에 이상이 있을 경우, 이 이상의 내용을 감안하여 운동체의 기능을 적절하게 제어할 수 있는 방법과 시스템, 및 제어 기능을 시스템에 부여할 수 있는 프로그램을 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 전력이 공급됨으로써 작동하는 복수의 제어 유닛 중 제1 부제어 유닛에 의한 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 공급되는 전력의 조절을 통한, 이 액추에이터의 작동에 따르는 이 운동체의 운동의 제어 기능을 포함하는 제1 기능과, 이 복수의 제어 유닛에 의한 상호 통신 기능과, 이 복수의 제어 유닛 중 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정 기능을 포함하는 제2 기능을 가지는 운동체의 기동 시의 이상의 유무를 확인하고 나서, 이 운동체의 기능을 제어하는 방법으로서,

   복수의 제어 유닛으로의 전력공급 개시로부터, 액추에이터의 작동에 따르는 운동체의 운동 개시까지의 기동 기간내에, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 제1 이상과, 제1 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 반면 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제2 이상과, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제3 이상의 각각의 유무를 검지하는 이상 검지 단계와,

   이상 검지 단계에서 제1 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시키는 제1 모드를 설정하고,

   이상 검지 단계에서 제2 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 기능을 정지시키는 한편, 기동 기간내에 제2 기능의 발휘에 의해 제어 유닛 및 센서 중 일방 또는 양방을 조정하는 제2 모드를 설정하고,

   이상 검지 단계에서 제3 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 발휘시키면서, 운동체를 운동시키는 제3 모드를 설정하는 모드 설정 단계와,

   모드 설정 단계에서 설정된 모드에 따라 운동체의 기능을 제어하는 단계를 가지고,

   이상 검지 단계는, 운동체의 기동 기간에 있어서, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 제어 유닛에 전력이 공급되고 있는 한편, 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 대한 전력공급이 정지되어 있는 제1 상태에서 이상을 검지하는 제1 이상 검지 단계와, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 제어 유닛에 전력이 공급되고, 또한, 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 전력이 공급되고 있는 제2 상태에서 이상을 검지하는 제2 이상 검지 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 이상 검지 단계는, 복수의 제어 유닛간의 통신 이상을 제1 이상으로서 검지하는 단계와, 제2 부제어 유닛과 센서와의 통신 이상을 제1 이상으로서 검지하는 단계와, 제어 유닛 및 센서 중 일방 또는 양방의 사양의 이상을 제1, 제2 또는 제3 이상으로서 검지하는 단계와, 제어 유닛의 동작 환경의 이상을 제1 또는 제2 이상으로서 검지하는 단계 중 적어도 어느 하나를 가지는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 이상 검지 단계에서 검지된 이상의 내용을, 통지 수단을 통해서 통지하는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
5. 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 전력이 공급됨으로써 작동하는 복수의 제어 유닛 중 제1 부제어 유닛에 의한 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 공급되는 전력의 조절을 통한, 이 액추에이터의 작동에 따르는 이 운동체의 운동의 제어 기능을 포함하는 제1 기능과, 이 복수의 제어 유닛에 의한 상호 통신 기능과, 이 복수의 제어 유닛 중 제2 부제어 유닛에 의한 센서를 통한 상태량의 측정 기능을 포함하는 제2 기능을 가지는 운동체의 기동 시의 이상의 유무를 확인하고 나서, 이 운동체의 기능을 제어하는 시스템으로서,

   복수의 제어 유닛으로의 전력공급 개시로부터, 액추에이터의 작동에 따르는 운동체의 운동 개시까지의 기동 기간내에, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 제1 이상과, 제1 기능에 지장을 초래할 가능성이 높은 반면 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제2 이상과, 제1 및 제2 기능에 지장을 초래할 가능성이 낮은 제3 이상의 각각의 유무를 검지하는 이상 검지 수단과,

   이상 검지 수단에 의해 제1 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 정지시키는 제1 모드를 설정하고, 이상 검지 수단에 의해 제2 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 적어도 기동 기간의 종료 후에 제1 기능을 정지시키는 한편, 기동 기간내에 제2 기능의 발휘에 의해 제어 유닛 및 센서 중 일방 또는 양방을 조정하는 제2 모드를 설정하고, 이상 검지 수단에 의해 제3 이상이 있는 것이 검지되었을 경우, 기동 기간의 종료 후에 제1 및 제2 기능을 발휘시키면서, 운동체를 운동시키는 제3 모드를 설정하는 모드 설정 수단과,

   모드 설정 수단에 의해 설정된 모드에 따라 운동체의 기능을 제어하는 수단을 가지고,

   이상 검지 수단은, 운동체의 기동 기간에 있어서, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 제어 유닛에 전력이 공급되고 있는 한편, 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 대한 전력공급이 정지되어 있는 제1 상태에서 이상을 검지하는 제1 이상 검지 수단과, 제어계 전원으로부터 제어계 전선을 통해 제어 유닛에 전력이 공급되고, 또한, 구동계 전원으로부터 구동계 전선을 통해 액추에이터에 전력이 공급되고 있는 제2 상태에서 이상을 검지하는 제2 이상 검지 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
6. 삭제

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