KR20010012476A - 로보트 제어장치 - Google Patents

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KR20010012476A
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오노우에가즈히코
우에노다카히로
고야마마사타카
시모무라노부야스
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스기요 슈조
가와사키 쥬코교 가부시키가이샤
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Abstract

로보트 본체를 제어하는 실시간 처리를 행하는 제1처리회로를 포함하는 엘리먼트와, 로보트 본체를 조작하는 제2처리회로를 포함하는 맨머신 인터페이스엘리먼트가 공유저장장치를 매개로 접속된다. 범용 OS상에서 동작하는 응용프로그램을 이용하여 로보트와 관련된 데이터를 쉽게 참조할 수 있다. 또한, 필요한 소프트웨어 의 구축이 용이하게 된다.

Description

로보트 제어장치{ROBOT CONTROL DEVICE}
종래의 로보트 제어장치는 로보트 제어수단과 맨-머신 인터페이스(man-machine interface)수단이 일체화된 시스템으로서 구성된다. 따라서, 로보트 본체에서 사용자에게 적합한 각종 기능을 실현하는 동작을 실행하는 것이 불가능하고, 몇몇 기능이 가능하다고 하더라도 통상의 로보트 제어장치의 제조업자에 의해 기능이 한정되며, 게다가 개발 및 기능의 달성을 위해 많은 단계 및 기간이 필요로 되는 문제가 있었다.
더욱이, 퍼스널 컴퓨터를 RS232C 등의 인터페이스를 이용하는 직렬회로를 매개로 접속하는 것이, 예컨대 통신속도 및 데이터 용량의 제약에 기인하여 사용자에게 적합한 한정된 기능만을 달성할 수 있었다.
본 발명의 목적은 사용자에게 사용이 쉬운 각종 기능을 실현하는 것이 용이한 로보트 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 복수 축을 갖는 로보트 본체를 위한 응용프로그램을 사용자가 용이하게 짜 넣을 수 있는 신규한 로보트 제어장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 로보트 제어장치의 실시예의 개략적인 전체 블록도,
도 2는 도 1에 나타낸 로보트 제어장치의 사시도.
도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 실시예의 전기적 구성을 나타낸 블록도,
도 4는 도 3에 나타낸 제어수단(100) 및 조작수단(200)의 동작과 관련된 부분을 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 로보트 제어장치의 다른 실시예의 개략적인 블록도,
도 6은 도 5에 나타낸 실시예의 전체 블록도,
도 7은 도 5에 나타낸 실시예의 동작을 주로 나타낸 블록도,
도 8은 로보트 동작데이터 입출력 엘리먼트(212;입출력부)와 관련된 부분을 나타낸 개략적인 블록도,
도 9는 응용프로그램(D)에 관련된 공유저장장치(106)의 저장내용을 나타낸 도면,
도 10은 조작데이터 입출력 엘리먼트(213;입출력부)와 관련된 부분을 개략적으로 나타낸 도면,
도 11은 도 10에 나타낸 로보트 조작데이터와 관련된 공유저장장치(106)의 저장내용을 나타낸 도면,
도 12는 외부명령 입출력 엘리먼트(210, 211; 110, 111)와 관련된 구성을 나타낸 블록도,
도 13은 공유저장장치(106)의 구성을 나타낸 도면,
도 14는 외부명령 입출력 엘리먼트의 명령송신 엘리먼트(221)의 동작을 설명하기 위한 플로우차트,
도 15는 외부 입출력 엘리먼트의 응답수신 엘리먼트(222)의 동작을 설명하기 위한 플로우차트,
도 16은 외부 입출력 엘리먼트의 응답수신 엘리먼트(120)의 동작을 설명하기 위한 플로우차트,
도 17은 외부 입출력 엘리먼트의 응답송신 엘리먼트(121)의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
본 발명은, 복수의 구동축을 갖는 로보트 본체를 제어하기 위한 로보트 제어장치에 있어서, 지령신호에 응답하여 로보트 본체의 각 축을 구동제어하는 서보유닛과, 지령데이터를 저장하기 위한 공유저장장치, 공유저장장치에 저장된 지령데이터를 독출하여 상기 지령신호로서 서보유닛에 송신하는 제1처리회로, 입력조작에 의해서 로보트 본체의 각 축을 동작시키기 위한 지령데이터를 도출하는 입력수단 및, 입력수단으로부터의 지령데이터를 공유저장장치에 저장시키는 제2처리회로를 구비한 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치이다.
본 발명의 하나의 형태는, 로보트 본체를 제어하기 위한 실시간 처리엘리먼트와 로보트 본체를 조작하는 맨머신 인터페이스 엘리먼트가 고속데이터 통신(예컨대, 100Mbyte/sec이상)이 가능한 공유저장장치로 접속된다. 단순화를 위해, 로보트 콘트롤러를 일체화한다. 따라서, 윈도우즈(Windows) 등의 범용 OS(오퍼레이터 시스템)상에서 동작되는 응용프로그램을 이용하여 용이하게 로보트 관련 데이터를 참조할 수 있도록 된다. 더욱이, 그래픽 사용자 인터페이스 또는 통신기능을 함께 사용함으로써, 장치에 대한 최종 사용자의 이용이 편리하게 된다. 본 발명은 필요한 소프트웨어의 구축을 용이하게 하기 위한 각종 기능을 제공할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은, 예컨대 제어수단인 로보트 제어용 컴퓨터를 조작수단인 로보트 조작용 컴퓨터에 접속하고, 2개의 컴퓨터중 어느 2개와 공유저장장치 사이에서 데이터를 전송함으로써, 복수의 로보트를 제어하고 동작상황을 모니터할 수 있도록 된다. 더욱이, 네트워크 통신서버를 구비하는 것에 의해 원격 조작용 컴퓨터와의 접속이 가능하게 되므로, 원격 조작용 컴퓨터가 로보트 조작용 컴퓨터와 동일한 기능을 실현할 수 있게 된다.
로보트 제어용 컴퓨터는, 실제로 로보트를 제어하는 로보트제어부와, 로보트제어부와 공유저장장치 사이의 데이터 입출력을 행하는 데이터 입출력부(제1처리회로)로 구성된다. 로보트 조작용 컴퓨터는 맨-머신 인터페이스(입력수단, 제2처리회로)와, 로보트 동작의 모니터를 위한 응용소프트웨어 군(群)과 공유저장장치 사이에서 데이터의 입출력을 가능하게 하기 위한 데이터 입출력부 및, 네트워크 접속된 컴퓨터와 공유저장장치 사이에서 데이터의 입출력을 가능하게 하는 네트워크 통신서버로 구성된다.
한편, 로보트 제어장치는, 로보트 본체의 각 축을 동작시키기 위해서 실시간 처리를 행하는 제1처리회로 또는 제어수단인 로보트 제어용 컴퓨터와, 로보트 본체의 조작 및 감시를 행하는 맨-머신 인터페이스로서 사용되는 제2처리회로 또는 조작수단인 로보트 조작용 컴퓨터, 이들 2개의 컴퓨터에 의해, 예컨대 100Mbyte/sec이상의 고속으로 수시로 액세스 가능한, 소위 듀얼 포트 메모리(dual-port memory) 등의 공유저장장치와, 서보유닛 및, 티칭 팬던트(teaching pendant)와 같은 교시(敎示)데이터(instruction) 입력수단 등을 구비하여 구성된다.
제1 및 제2처리회로는, 공유저장장치로부터 지령데이터를 독출하고 지령데이터를 공유저장장치에 기록(저장)할 수 있다. 따라서, 제1처리회로 및 제2처리회로마다에 개별적으로 메모리를 설치한 구성에 비해서 구성의 간략화를 도모할 수 있고, 연산처리속도의 향상을 도모하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 로보트 제어장치는, 서보유닛에 접속되는 서보 통신인터페이스와, 제1처리회로에 접속되는 제1버스 인터페이스 및, 제1버스 인터페이스에 접속되는 제2버스 인터페이스를 더 구비하고, 제1처리회로는 공유저장장치에 저장된 지령데이터를 독출하여 서보 통신인터페이스를 매개로 서보유닛에 지령신호로서 데이터를 송신하고, 제2처리회로는 입력수단으로부터의 지령데이터를 제2버스 인터페이스 및 제1버스 인터페이스를 매개로 공유저장장치에 저장시키도록 된 것을 특징으로 한다.
이러한 형태에 따라서, 구성의 간략화를 도모할 수 있다. 또한, 서보 통신인터페이스에 의해서 처리속도의 향상을 도모할 수 있다. 여기서, 지령데이터는, 예컨대 로보트 본체의 각 축을 구동하기 위한 명령이다.
바람직하게는, 로보트 제어용 컴퓨터는 로보트 동작데이터 및 로보트 조작데이터를 공유저장장치에 실시간으로 출력할 수 있고, 로보트 조작용 컴퓨터는 로보트 조작데이터를 절환할 수 있다. 따라서, 로보트 조작용 컴퓨터는 로보트 조작을 실행할 수 있다. 여기서, 로보트 동작데이터는 로보트의 동작상태에 대응하는 데이터를 감지하는 바, 예컨대 로보트 본체의 축의 엔코더값과, 변환매트릭스, 축 지령값, 축의 속도지령값, 축의 현재속도, 축의 현재전류값, 실행중의 프로그램, 스텝번호, 에러정보이다. 여기서, 로보트 조작데이터는 로보트의 조작을 위해 필요한 명령을 포함하는 지령데이터인 바, 예컨대 티칭/리피팅을 위한 데이터와, 홀딩/러닝을 위한 데이터, 사이클 스타트를 위한 데이터, 모터전원을 위한 데이터, 에러 리세트를 위한 데이터 및, 비상정지를 위한 데이터이다. 로보트 동작데이터 및 로보트 조작데이터는 로보트 제어용 컴퓨터내로 입력되거나 계산된다.
또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 로보트 제어장치는, 제2처리회로에 접속되는 제1네트워크 통신인터페이스와, 입력조작에 의해서 로보트 본체의 각 축을 동작시키는 지령데이터를 도출하는 네트워크 입력수단과, 제1네트워크 통신인터페이스에 접속되는 제2네트워크 통신인터페이스 및, 네트워크 입력수단으로부터의 지령데이터를 제2네트워크 통신인터페이스 및 제1네트워크 통신인터페이스를 매개로 제2처리회로에 인가하는 제3처리회로를 갖는 네트워크 조작수단을 더 구비하고, 상기 제2처리회로는 제1네트워크 통신인터페이스로부터의 지령데이터를 제2버스 인터페이스 및 제1버스 인터페이스를 매개로 공유저장장치에 저장하는 것을 특징으로 한다.
이러한 형태에 따르면, 조작수단인 제2처리회로는 네트워크를 구성하는 제3처리회로 또는 하나 이상의 상기 네트워크 조작수단에 접속된다. 이 제3처리회로 또는 회로들은 제2처리회로를 매개로 공유저장장치에 지령데이터를 기록할 수 있게 한다.
즉, 네트워크 통신서버 기능이 로보트 조작용 컴퓨터를 위해 제공될 때, 로보트 조작데이터를 입출력함으로써, 로보트 동작데이터를 모니터하거나 로보트 본체를 조작하는데 네트워크에 접속되는 복수의 원격 조작용 컴퓨터가 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 따른 로보트 제어장치는, 로보트 본체의 동작상태를 검출하는 검출수단과, 제2처리회로에 접속되어 검출데이터를 표시하는 표시수단을 더 구비하고, 제1처리회로는 검출수단에 의한 검출데이터를 서보 통신인터페이스를 매개로 공유저장장치에 저장하고, 제2처리회로가 공유저장장치에 저장된 검출데이터를 제1버스 인터페이스 및 제2버스 인터페이스를 매개로 독출하고, 표시수단에 의해 이 검출데이터를 표시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 로보트 본체의 동작상태를 나타내는 검출데이터를 제2처리회로에 의해 공유저장장치로부터 독출할 수 있고, 예컨대 시각표시 또는 음향표시로 표시수단상에 출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 로보트 제어장치는, 로보트 본체의 동작상태를 검출하는 검출수단과, 제3처리회로에 접속되어 검출데이터를 표시하는 네트워크 표시수단을 더 구비하고, 제1처리회로는 검출수단에 의해 검출된 데이터를 서보 통신인터페이스를 매개로 공유저장장치에 저장하고, 제2처리회로는 공유저장장치에 저장된 검출데이터를 제1버스 인터페이스 및 제2버스 인터페이스를 매개로 독출하며, 제3처리회로는 제2처리회로에 의해 독출된 검출데이터를 제1네트워크 통신인터페이스 및 제2네트워크 통신인터페이스를 매개로 수신하고, 이 네트워크 표시수단에 의해 이 검출데이터가 표시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 네트워크 조작수단의 제3처리회로는 표시수단에 접속되고, 공유저장장치에 저장된 검출데이터는 네트워크 표시수단에 의해 표시될 수 있다.
본 발명의 다른 형태는, 서보 통신인터페이스가 복수의 서보유닛에 접속되고, 각 서보유닛이 개별적으로 로보트 본체에 접속되어 이를 구동시키는 것을 특징으로 한다.
복수의 로보트의 로보트 암과 같은 축은 제어되어질 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 예컨대 로보트 조작용 컴퓨터가 공유저장장치를 경유하여 복수의 로보트 제어용 컴퓨터에 접속되고, 로보트 조작용 컴퓨터가 요구되는 로보트 암에 대응하는 번호를 지정한다.
본 발명의 다른 형태는, 입력수단에 의해 입력된 지령데이터가 네트워크 입력수단에 의해서 입력되는 지령데이터 및 그 밖의 데이터를 포함한다.
로보트 제어용 컴퓨터는 무제한으로 외부로부터의 명령을 접수하는 무제한 외부명령 입력기능을 갖는다. 이 경우, 로보트동작 프로그램의 입출력과, 내부 데이터 및 내부 파라메터의 입출력, 동작로보트의 스타트 및 정지 제어, 축적된 에러정보나 조작이력의 명령이 로보트 조작용 컴퓨터의 입력장치(키보드,터치패드,마우스 등)로 공유저장장치를 경유하여 입력될 수 있다. 로보트 조작용 컴퓨터의 출력장치(예컨대, 액정스크린 또는 음극선관(CRT)스크린)가 실행결과를 나타낼 수 있다. 로보트 제어용 컴퓨터는 랜트란(reentran)에서 제공된 무제한 외부명령 입력기능에 더하여 제한 외부명령 입력기능을 가질 수 있다. 공유저장장치를 경유하여 로보트 조작용 컴퓨터에 접속된 외부명령 입출력 기능(elements)은 로보트를 제어하기 위해서 로보트 조작용 컴퓨터 상에서 실행시키는 응용소프트웨어로부터 명령을 제공한다. 로보트 조작용 컴퓨터에서 응용소프트웨어로부터의 2개 이상의 명령은 상호 배타적일 수 있다. 제한 외부명령 입력기능은 데이터의 기록과 변경 또는 동작의 스타트를 위한 명령과 같이 로보트 시스템의 정상적인 동작에 영향을 줄 수 있는 명령의 제한을 포함할 수 있다.
로보트 조작용 컴퓨터의 제한 외부명령 입력기능은 네트워크 통신서버 기능이 로보트 조작용 컴퓨터에 제공될 때, 네트워크에 접속된 복수의 원격 조작용 컴퓨터에 의해 실행될 수 있다.
본 발명의 다른 형태는, 교시데이터가 지령데이터로서 입력수단을 매개로 입력될 수 있다. 이 경우, 제2처리회로는 교시데이터를 공유저장장치내에 저장할 수 있다.
이러한 형태에 따르면, 로보트 본체의 축을 위한 교시데이터가 제2처리회로에 접속된 입력수단을 매개로 입력될 수 있다. 입력수단은, 예컨대 키보드나, 조작을 위해 액정스크린 혹은 음극선관스크린상에 나타난 화면과 커서를 이동하고 클릭조작하여 입력하는 마우스의 조합일 수 있다. 교시데이터는 공유저장장치에 저장될 수 있고, 제1처리회로에 의해 서보유닛에 전송되어 재생될 수 있다.
본 발명의 다른 형태는, 교시데이터가 입력될 때 로보트 본체가 교시데이터에 따라서 동작될 수 있고, 표시수단이 입력된 교시데이터에 따라서 로보트 본체의 동작을 표시할 수 있다.
이러한 형태에 따르면, 제2처리회로에 접속된 입력수단을 매개로 교시데이터가 입력될 때, 교시데이터에 따라서 로보트 본체가 동작된다. 이에 따라, 교시데이터가 작업자에 의해 확인 및 기록될 수 있다.
제2처리회로에 접속된 입력수단 및 네트워크 조작수단에 포함된 제3처리회로에 접속된 네트워크 입력수단에 의해서 로보트 본체의 축을 동작시키기 위한 지령데이터를 입력할 수 있고, 공유저장장치에 저장할 수 있다. 따라서, 로보트 본체의 동작이 원격조작될 수 있다. 그러나, 네트워크 입력수단에 의해서가 아니라, 제2처리회로에 접속된 입력수단만에 의해서 지령데이터가 입력될 수 있다. 이 경우, 안전한 조작이 도모될 수 있다.
이러한 형태에 따르면, 제2처리회로에 접속된 입력수단에 의해서 교시데이터가 입력될 수 있다. 이때, 제2처리회로에 접속된 액정스크린 또는 음극선관스크린 등의 표시수단은 공유저장장치로부터 제2처리회로에 의해서 독출된 검출데이터를, 예컨대 시각표시 또는 음향표시로 출력한다. 이는, 교시데이터가 확인되면 공유저장장치에 기록 및 기록될 수 있게 한다.
본 발명의 다른 형태는, 공유저장장치는 지령데이터에 대응하는 지령데이터용 2진플래그영역을 갖고, 제2처리회로는 지령데이터용 2진플래그영역이 소정의 논리값일 때 지령데이터를 공유저장장치에 저장하고 그 지령데이터용 2진플래그영역의 소정의 논리값을 다른 논리값으로 전환하고, 제1처리회로는 지령데이터용 2진플래그영역이 다른 논리값일 때 지령데이터용 2진플래그영역의 논리값에 대응하는 지령데이터를 독출하고 지령데이터용 2진플래그영역의 논리값을 소정의 논리값으로 전환한다.
이와 같은 형태에 따르면, 제2처리회로는, 공유저장장치의 지령데이터가 제1처리회로에 의해 독출된 후, 그 지령데이터를 새롭게 기록하는 것을 허용한다.
본 발명의 다른 형태는, 공유저장장치가 검출데이터에 대응하는 검출용 2진플래그영역을 갖고, 제2처리회로는 검출용 2진플래그영역이 소정의 논리값일 때 검출데이터를 공유저장장치에 저장하고 검출용 2진플래그영역의 소정의 논리값을 다른 논리값으로 전환하고, 제1처리회로는 검출용 2진플래그영역이 다른 논리값일 때 그 검출용 2진플래그영역의 논리값에 대응하는 지령데이터를 독출하고 검출용 2진플래그영역의 다른 논리값을 소정의 논리값으로 전환한다.
이와 같은 형태에 따르면, 제1처리회로는 공유저장장치의 검출데이터가 독출된 후, 새로운 검출데이터를 기록하는 것을 허용한다.
도 1은 본 발명의 로보트 제어장치의 실시예의 개략적인 전체 블록도이다. 복수축(본 실시예에서는 6개의 축)을 갖는 로보트 본체(600)의 각 축이 서보유닛(500)에 라인(601)을 매개로 접속된다. 서보유닛(500)에는 티칭 팬던트라 불리는 교시입력수단(501)이 접속됨과 더불어 조작박스(502)가 접속된다. 교시입력수단(501)의 조작에 의해 로보트 본체(600)를 동작시키면서 교시데이터의 입력을 행할 수 있다. 조작박스(502)에 의해 모터 전원의 ON/OFF 절환을 행할 수 있다. 서보유닛(500)과, 교시입력수단(501) 및, 조작박스(502)가 로보트 본체(600) 근방에 배치된다. 서보유닛(500)은 라인(520)을 매개로 사무소 등에 설치된 제어수단(100)에 접속된다. 제어수단(100)은 라인(400)을 매개로 조작수단(200)에 접속된다. 조작수단(200)에는 입력수단인 키보드(207) 및 액정스크린 또는 음극선관스크린 등에 의해서 실현되는 표시수단(204)이 접속된다. 조작수단(200)과 키보드(207) 및 표시수단(204)은, 예컨대 시판되고 있는 퍼스널컴퓨터(11)를 이용하여 실현될 수 있다. 제어수단(100)은 이 퍼스널 컴퓨터(11)의 하우징(12)내에 내장되어 배치될 수 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 로보트 제어장치의 사시도이다. 로보트 본체(600)는 고정된 기대(611;base-table)상의 선회체(612)와, 각 축 주위로 회전될 수 있는 암(613, 614, 615)을 포함한다. 이에 따라, 손(616)이 원하는 조작동안 요구되는 위치로 이동될 수 있다. 교시입력수단(501)은 가요성(可撓性) 라인(509;bendable line)을 매개로 서보유닛(501)에 접속된다. 따라서, 작업자는 교시입력수단(501)을 조정하며 로보트 본체(600)의 동작상황을 직접 눈으로 확인하면서 교시데이터를 입력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 로보트 본체(600)를 제어하기 위해 실시간 처리를 행하는 제어수단(100)이 로보트 본체를 조작하기 위한 맨-머신 인터페이스 엘리먼트인 조작수단(200)으로부터 분리된다. 동시에, 범용 OS상에서 동작될 수 있는 응용프로그램에 의해서 로보트 본체(600)가 동작될 수 있다. 따라서, 그래픽 사용자 인터페이스 또는 통신기능을 함께 사용함으로써, 최종 사용자의 이용이 보다 쉽게될 수 있다. 본 발명은 필요한 소프트웨어를 쉽게 구축하기 위한 몇몇 기능을 제공할 수 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 실시예의 전기적 구성을 나타낸 블록도이다. 로보트 본체(600)의 각 축에는 모터(617)가 탑재된다. 모터에 의해 구동되는 축의 위치는 엔코더(618;검출수단)에 의해서 검출된다.
서보유닛(500)에서, 라인(520)으로부터의 지령신호는 서보 통신인터페이스(503)를 매개로 마이크로컴퓨터 등에 의해서 실현되는 처리회로(504)에 입력된다. 처리회로(504)는 ROM(505)에 미리 저장된 프로그램에 의해 제어된다. 입력된 지령신호는 RAM(506)에 저장된다. 따라서, 전력제어 드라이버(507)는 전력출력유닛(508)을 구동시켜 모터(617)를 구동시키므로, 축의 위치가 지령신호에 의해 가리켜지는 축의 위치와 일치된다.
제어수단(100)에서, 마이크로컴퓨터 등에 의해서 실현되는 제1처리회로(101)에는 공유저장장치(106;메모리)와 ROM(102) 및 RAM(103)이 접속된다. 따라서, 제1처리회로(101)가 다양한 연산 처리를 실행할 수 있다. 이 제1처리회로(101)는 서보 통신인터페이스(104)에 의해서 라인(520)을 매개로 서보유닛(500)내의 서보 통신인터페이스(503)에 접속된다. 또한, 제1처리회로(101)는 PCI 버스 인터페이스(105)를 매개로 라인(400)에 접속된다. 제1처리회로(101)는 공유저장장치(106)에 저장된 지령데이터를 독출하고, 서보 통신인터페이스(104, 503)를 매개로 서보유닛(500)으로 지령신호를 전송한다. 엔코더(618)에 의해 검출된 데이터는 서보유닛(500)의 처리회로(504)의 동작에 의해서 라인(520)을 매개로 전송되고, 제1처리회로(101)에 의해서 공유저장장치(106)에 저장된다.
조작수단(200)에 있어서, 마이크로컴퓨터 등에 의해서 실현되는 제2처리회로(201)에는 키보드(207) 및 표시수단(204) 뿐 아니라 ROM(202) 및 RAM(203)이 접속된다. 더욱이, 하드디스크(206)는 하드디스크 콘트롤fj(205)를 매개로 제2처리회로(201)에 접속된다. 따라서, 제2처리회로(201)는 ROM(202)에 저장된 프로그램에 따라서 다양한 처리를 실행할 수 있다. 또한, 제2처리회로(201)는 PCI 버스 인터페이스(208)를 매개로 라인(400)에 접속된다. 즉, PCI 버스 인터페이스(105)를 매개로 제2처리회로가 제1처리회로(101)에 접속된다. 이에 따라, 제1 및 제2처리회로(101, 201) 모두가 고유저장장치(106)를 제어할 수 있다. 더욱이, 제2처리회로(201)에는 네트워크 통신인터페이스(209)가 접속된다.
도 4는 도 3에 나타난 제어수단(100) 및 조작수단(200)의 동작과 관련된 부분을 나타낸 블록도이다. 서보유닛(500)에 접속된 라인(520)은 제어수단(100)내의 로보트제어부(115)에 접속된다. 로보트 동작데이터인 검출데이터는 상기 엔코더(618)로부터 동작데이터 출력부(113)로 보내진다. 조작데이터인 지령데이터는 입출력부(114)로부터 인가된다. 이들의 출력부(113) 및 입출력부(114)는 공유저장장치(106)에 접속된다. 무제한 외부명력 입출력부(110)와 제한 외부명력 입출력부(111)는 공유저장장치(106)에 접속되고, 명령제어부(112)를 매개로 로보트제어부(115)에 접속된다.
조작수단(200)에서, PCI 버스 인터페이스(208)는 무제한 외부명령 입출력부(210)를 매개로 로보트 터미널 응용프로그램이 저장된 메모리(214)에 접속된다. 제한 외부명령 입출력부(211)는 응용프로그램(A,B,C)이 저장된 메모리(215)에 접속된다. 무제한 외부명령 입출력부(210)는 로보트 터미널 응용프로그램 전용의 입출력부로서 사용된다. 제한 외부명령 입출력부(211)는 사용자가 선택한 임의의 응용프로그램으로 사용된다. 더욱이, 로보트 동작데이터 입력부(212)가 PCI 버스 인터페이스(208)에 접속된다. PCI 버스 인터페이스(208)는 로보트 동작데이터 표시용 응용프로그램 및 그 밖의 응용프로그램(D)이 저장된 메모리(216)에 접속된다. 조작데이터 입출력부(213)에는 조작데이터 교체용 응용프로그램 및 그 밖의 응용프로그램(E)이 저장된 메모리(217)가 접속된다. 네트워크 통신서버(218)는 제한 외부명령 입출력부(211)와, 로보트 동작데이터 입력부(212) 및, 조작데이터 입출력부(213)에 접속된다. 이 네트워크 통신서버(218)는 네트워크 통신인터페이스(209)에 접속된다.
도 5는 본 발명의 로보트 제어장치의 다른 실시예의 개략적인 전체 블록도이다. 본 실시예는 상기 도 1 내지 도 4의 실시예와 유사하므로, 도 5에 있어서 대응하는 엘리먼트에는 동일한 참조부호를 붙였다. 네트워크 통신인터페이스(209)는 라인(510)을 매개로 하나 이상(도 5에서는 2개)의 네트워크 조작수단(300)에 접속된다. 이 네트워크 조작수단(300)은, 키보드(307)와 표시수단(304)을 갖춘, 예컨대 원격 조작용 컴퓨터에 의해 실현된다. 또한, 이 수단(300)은 복수(도 5에서는 2개)의 로보트 본체(600A,600B)를 구비한다. 조작수단(200)의 키보드(207)를 조작함으로써, 축이 로보트 본체(600A,600B)를 선택적으로 조작하도록 구동될 수 있고, 표시수단(204)이 로보트 본체(600A,600B)의 동작상태를, 예컨대 사시도 등의 방법으로 표시할 수 있으며, 로보트 본체(600A,600B)를 위한 교시입력 조작이 수행될 수 있다. 교시입력 조작동안, 로보트 본체(600A,600B)의 동작상태를 표시하는 표시수단(204)을 봄으로써 입력데이터를 확인할 수 있다. 네트워크 조작수단(300)의 키보드(307)를 조작·입력함으로써, 로보트 본체(600A,600B)가 조작될 수 있다. 로보트 본체(600A,600B)의 동작상태는 표시수단(304)에 의해 표시될 수 있다. 그러나, 로보트 본체(600A,600B)를 위한 교시-입력조작은 네트워크 조작수단(300)으로부터 수행될 수 없다.
제어수단(100)은 로보트 본체(600A,600B)를 제어할 수 있다.
도 6은 도 5에 나타난 실시예의 전체 블록도이다, 도 7은 실시예의 동작을 주로 나타낸 블록도이다. 제어수단(100)은 로보트 본체(600A,600B)를 제어할 수 있다. 외부명령 입출력부(110,111)와 로보트 동작데이터 출력부(113) 및 조작데이터 입출력부(114)는 각 로보트 본체(600A,600B)에 할당되고, 공유저장장치(106) 및 로보트제어부(115)로부터 다양한 데이터를 송수신할 수 있다. 공유저장장치(106)는 복수의 로보트 본체(600A,600B)를 위해 할당된다. 조작수단(200)의 외부명령 입출력부(210, 211)와 로보트 동작데이터 입력부(212) 및 조작데이터 입출력부(213)가 로보트 본체(600A,600B)에 할당되고, 다양한 응용프로그램이 저장된 메모리(214~217)에 접속되며, 공유저장장치(106)로 다양한 데이터를 송수신할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 복수의 로보트 본체(600A,600B)의 제어기능과 네트워크기능이 가능하게 된다. 조작수단(200)과 동일한 네트워크 조작수단(300)에 의해 조작이 수행될 수 있다. 제어수단(100)은 저렴하면서 고속으로 동작되는 축소명령 세트와, 인터럽트(interrupt)에 작은 오버헤드가 요구되는 제1처리회로(10), ROM(102)과, 플래쉬메모리인 RAM(103)을 구비할 수 있다. 제어수단(100)은 타이머를 포함할 수도 있다. 베이직(마스터) 소프트웨어가 메모리(102)에 저장될 수도 있다. 로보트 본체(600A,600B)가 시스템 프로그램 및 로보트 프로그램에 의해 제어된다.
조작수단(200)에서는, 시판되고 있는 응용소프트 개발용 툴(tool)이 이용될 수 있다. 따라서, 키보드(207)와 표시수단(204) 및 메모리(202,203)를 이용하여 제2처리회로(201)를 동작시키고 사용자의 독자적인 응용프로그램 소프트웨어를 개발하며 실행할 수 있다. 따라서, 각 로보트 본체(600A,600B)가 다양한 기능을 위해 동작될 수 있다.
네트워크 조작수단(300)은 라인(510)에 접속되는 네트워크 통신인터페이스(308)와 네트워크 통신 클라이언트(client)부(310)를 갖는다. 네트워크 통신 클라이언트부(310)는 응용프로그램(A,B,C)이 저장된 메모리(311)에 접속되고, 로보트 동작데이터 표시용 응용프로그램 및 응용프로그램(D)이 저장된 메모리(312)에 접속되며, 조작데이터 교체용 응용프로그램 및 응용프로그램(E)이 저장된 메모리(313)에 접속된다. 무제한 외부명령 입출력부(110)와, 제한 외부명령 입출력부(111), 로보트 동작데이터 출력부(113) 및, 조작데이터 입출력부(114) 모두가 로보트 제어부(115)에 접속되고, 공유저장장치(106)로 데이터를 송수신할 수 있으며, 공유저장장치(106)와 PCI 버스 인터페이스(105) 및 라인(400)을 매개로 조작수단(200)에 접속된다.
PCI 버스 인터페이스(208)를 이용함으로써, 조작수단(200)이 각종 응용프로그램에 엑세스될 수 있고, 컴퓨터내의 공유저장장치(106)로의 데이터의 입출력 기능을 수행할 수 있다. 무제한 외부명령 입출력부(210)와, 제한 외부명령 입출력부(211), 로보트 동작데이터 입력부(212) 및, 조작데이터 입출력부(213)가 PCI 버스 인터페이스(208)을 매개로 컴퓨터에 접속된다. 네트워크 조작수단(300)에서, 각종 응용프로그램은 네트워크 통신 클라이언트부(310)로부터 엑세스될 수 있고, 이에 따라 네트워크 통신인터페이스(308)를 매개로 조작수단(200) 및 그 밖의 네트워크 조작수단(300)으로부터 엑세스된다. 조작수단(200)은, 상기와 같은 네트워크 통신서버(218)를 구비한다. 따라서, 네트워크에 접속되고 원격조작되는 네트워크 조작수단(300)으로 조작수단(200)과 동일한 작업을 수행할 수 있다.
네트워크 통신서버(218)는 TCP/IP 통신 프로토클 기술을 포함하는 네트워크 통신인터페이스(209)에 접속된다. 따라서, 네트워크 통신서버(218)는 네트워크 상의 복수의 네트워크 조작수단(300)과의 통신을 수립할 수 있다. 또한, 네트워크 통신서버(218)는 컴퓨터의 외부명령 입출력부(210,211)와, 로보트 동작데이터 입력부(212) 및, 조작데이터 입출력부(213)와 접속된다. 따라서, 네트워크의 네트워크 조작수단(300)으로 조작수단(200)과 동일한 작업을 행할 수 있다.
도 8은 로보트 동작데이터 입출력부(212)와 관련된 부분을 나타낸 개략적인 블록도이다. 도 9는 응용프로그램(D)과 관련된 공유저장장치(106)의 저장내용을 나타낸 도면이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 로보트 동작데이터 입력부(212)는 조작수단(200) 및 조작수단(300) 중 하나만을 선택하는 배타제어부(230)와, 데이터 수신부(231)을 포함한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 공유저장장치(106)에는 로보트 동작데이터가 미리 할당된다. 데이터수신부(231)는 고유저장장치(106)의 영역을 미리 독출한다. 기능이 응용프로그램 인터페이스로서 제공되기 때문에, 소프트웨어 개발자는 응용소프트웨어를 개발하는 동안 데이터 수신부(231) 내부의 기능을 쉽게 사용할 수 있다. 도 9에 나타난 바와 같이, 검출데이터인 동작데이터는 각 로보트 본체(600A,600B)의 축의 엔코더값과, 변환매트릭스, 축 지령값, 축 편차값, 축의 속도지령값, 축의 현재속도, 축의 모터(617)에 흐르는 현재전류값, 로보트 프로그램정보 등을 포함한다. 이 동작데이터는 엔코더(618) 등의 검출수단에 의해서 검출된다.
도 10은 조작데이터 입출력부(213;엘리먼트)와 관련된 부분을 나타낸 개략적인 블록도이다. 도 11은 조작데이터와 관련된 공유저장장치(106)의 저장용량을 나타낸 도면이다. 조작데이터 입출력부(213)는 배타제어부(240)와, 조작데이터 송신부(241) 및, 조작데이터 수신부(242)를 포함한다. 공유저장장치(106)에는 조작데이터인 지령신호로서 서보유닛(500)에 인가되는 지령데이터가 미리 할당된다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 이 지령데이터는 티칭/리피팅 절환데이터와, 홀딩/러닝 절환데이터, 사이클 스타트 데이터, 모터전원 절환데이터, 에러 리세트 데이터 및, 비상정지데이터 등을 포함한다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 조작데이터 송신부(241)는 공유저장장치(106)의 할당 영역에 절환데이터를 기록한다. 조작데이터 수신부(242)는 공유저장장치의 영역을 정기적으로 독출한다. 내부기능이 응용프로그램 인터페이스로서 제공되기 때문에, 응용소프트웨어 개발동안 소프트웨어 개발자는 용이하게 이 내부기능을 사용할 수 있다.
도 12는 외부명령 입출력부(210,211;110,111; 엘리먼트)와 관련된 부분을 나타낸 블록도이다. 무제한 및 제한 외부명령 입력부(210,211)는 배타제어부(220)와, 명령 송신부(221) 및, 응답 수신부(222)를 포함한다. 무제한 및 제한 외부명령 입출력부(110,111)는 명령수신부(120) 및 응답 송신부(121)를 갖는다. 공유저장장치(106)는 명령플래그영역과, 명령영역, 응답플래그영역 및, 응답영역을 갖는다. 명령영역에는 명령이 저장되고, 이 명령에 대응하는 플래그가 명령플래그영역에 저장된다. 응답영역에는 응답데이터가 저장되고, 이 응답데이터에 대응하는 플래그가 응답플래그영역에 저장된다.
도 13은 공유저장장치(106)의 구조를 나타낸다. 복수의 명령 각각을 위한 명령데이터부(701)에 대응하여 명령플래그영역(702; 지령데이터용 2진플래그영역)이 개별적으로 할당된다. 상기된 바와 같이, 응답영역(703)의 각 응답데이터에 대응하는 응답플래그영역(704; 검출데이터용 2진플래그영역)에 플래그가 개별적으로 저장된다. 각 플래그영역(702,704)에는 플래그로서 2진논리값, 즉 "1" 또는 "0"이 도 14 내지 도 17에 나타낸 조작에 따라 저장된다. 무제한 및 제한 외부명령 입출력부(110,111)는 로보트 동작프로그램의 입출력과, 내부데이터 및 내부파라메터의 입출력, 로보트 본체(600)의 스타트 또는 정지의 제어 및, 축적된 에러정보 및 조작이력의 출력의 명령을 제어수단(100)으로 송신하고, 응답으로서 실행결과를 수신한다. 도 9와 관련하여 기재된 바와 같이, 로보트 동작데이터 출력부(113)는 제어수단(100)의 내부에서 계산 또는 입력된 로보트 본체(600) 축의 엔코더값과, 변환매트릭스, 축의 지령값, 축의 편차값, 축의 속도지령값, 축의 현재속도 및 축의 모터의 현재 전류값 등을 포함하는 검출데이터를 수취한다. 또한, 로보트 동작데이터 출력부(113)는 이 데이터를 공유저장장치(106)로 전송한다. 조작데이터 입출력부(213)는 티칭/리피팅 절환과, 홀딩/러닝 절환, 사이클 스타트, 모터전원 절환, 에러 리세트 또는 비상 정지를 위한 명령을 포함하는 데이터를 수취한다. 또한, 조작데이터 입출력부(213)는 이 데이터를 제어수단(100)으로 송출한다.
도 14는 외부명령 입출력부의 명령 송신부(221)의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 15는 외부입출력부의 응답 수신부(222)의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 16은 외부입출력부의 명령수신부(120)의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이이다. 도 17은 외부입출력부의 응답송신부(121)의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 14 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 공유저장장치(106)의 플래그가 논리"0"일 때, 공유저장장치(106)내로 명령데이터가 기록되고, 플래그가 "1"로 반전된다. 그 다음, 명령데이터가 이로부터 독출되고, 플래그가 "0"으로 다시 반전된다.
도 15 및 도 17에 나타낸 바와 같이, 응답플래그가 논리 "1"일 때, 공유저장장치(106)로부터 응답데이터가 독출되고, 논리"0"으로 플래그가 반전된다. 그 다음, 응답데이터가 그 내에 기록되고, 응답플래그가 논리 "1"로 반전된다. 이에 따라, 동작의 충돌을 회피된다. 즉, 공유저장장치(106)로의 데이터의 기록과 독출이 확실하게 순차적으로 행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 로보트 제어장치의 본래의 응용프로그램을 사용자가 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 로보트 본체의 축을 조작함으로써, 사용자에게 적합한 기능이 용이하게 실현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 공유저장장치가 제1 및 제2처리회로를 위해 사용되기 때문에, 장치의 구성이 간략화된다.
본 발명에 따르면, 제어수단내의 제1처리회로가 공유저장장치로부터의 지령데이터를 독출하고, 조작수단의 제2처리회로가 지령데이터를 공유저장장치에 기록(저장)할 수 있다. 따라서, 장치는 사용자에게 적합한 다양한 기능을 용이하게 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 네트워크 조작수단에 구비되는 제3처리회로의 동작에 의해서 공유저장장치에 지령데이터를 기록하여 로보트 본체를 동작시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 로보트 본체의 동작상태를 표시하는 검출데이터를 공유저장장치내에 제1처리회로에 의해서 기록하고, 제2처리회로에 접속시킨 표시수단에 의해서 표시출력한다. 따라서, 제어수단의 입력수단으로 로보트 본체가 동작되는 동안, 그 동작상태는 표시수단에 의해 시각 또는 음향으로 확인될 수 있다.
본 발명에 따르면, 네트워크 입력수단으로 입력된 지령데이터에 따라서 동작되는 로보트 본체의 동작상태가 네트워크 조작수단에 시각 또는 음향 등의 형태로 출력될 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 로보트 본체 마다의 서보유닛이 제1처리회로에 접속되어 공유저장장치에 저장된 각 로보트 본체 마다의 지령데이터에 따라서 로보트 본체의 각 축을 동작시킬 수 있다. 더욱이, 각 로보트 본체의 검출데이터는 공유저장장치에 저장될 수 있고, 조작수단 또는 네트워크 조작수단에 각각 구비되는 표시수단에 의해서 시각 또는 음향으로 출력될 수 있다.
본 발명에 따르면, 다양한 지령데이터가 제2처리회로에 접속된 입력수단으로 입력될 수 있다. 네트워크 조작수단에 구비된 네트워크 입력수단은 로보트 본체의 동작의 안정성을 확보하고 구성의 간략화를 도모할 수 있다.
본 발명에 따르면, 교시데이터가 입력수단에 의해 공유저장장치내에 입력 및 저장될 수 있다.
본 발명에 따르면, 입력수단에 의해 입력된 교시데이터가 표시수단상에 표시된 로보트 본체의 이동상태를 확보할 수 있다. 따라서 교시데이터의 에러가 회피될 수 있다.
본 발명에 따르면, 지령데이터를 공유저장장치에 기록하여 제1처리회로로부터 서보유닛으로 확실하게 독출시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 서보유닛으로부터 제1처리회로를 매개로 검출수단의 검출데이터를 공유저장장치에 기록하고, 제2처리회로에 의해서 확실하게 독출시켜서 표시수단에 표시할 수 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 구동축을 갖는 로보트 본체를 제어하기 위한 로보트 제어장치에 있어서,
    지령신호에 응답하여 로보트 본체의 각 축을 구동제어하는 서보유닛과,
    지령데이터를 저장하기 위한 공유저장장치,
    공유저장장치에 저장된 지령데이터를 독출하여 지령신호로서 서보유닛에 송신하는 제1처리회로,
    입력조작에 의해서 로보트 본체의 각 축을 동작하기 위한 지령데이터를 도출하는 입력수단 및,
    입력수단으로부터의 지령데이터를 공유저장장치에 저장시키는 제2처리회로를 구비한 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 서보유닛에 접속되는 서보 통신인터페이스와,
    제1처리회로에 접속되는 제1버스 인터페이스 및,
    제1버스 인터페이스에 접속되는 제2버스 인터페이스를 더 구비하고,
    제1처리회로는 공유저장장치에 저장된 지령데이터를 독출하여 서보 통신인터페이스를 매개로 서보유닛에 지령신호로서 데이터를 송신하고,
    제2처리회로는 입력수단으로부터의 지령데이터를 제2버스 인터페이스 및 제1버스 인터페이스를 매개로 공유저장장치에 저장시키도록 된 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  3. 제2항에 있어서, 제2처리회로에 접속되는 제1네트워크 통신인터페이스와,
    입력조작에 의해서 로보트 본체의 각 축을 동작시키는 지령데이터를 도출하는 네트워크 입력수단과, 제1네트워크 통신인터페이스에 접속되는 제2네트워크 통신인터페이스 및, 네트워크 입력수단으로부터의 지령데이터를 제2네트워크 통신인터페이스 및 제1네트워크 통신인터페이스를 매개로 제2처리회로에 인가하는 제3처리회로를 갖는 네트워크 조작수단을 더 구비하고,
    제2처리회로는 제1네트워크 통신인터페이스로부터의 지령데이터를 제2버스 인터페이스 및 제1버스 인터페이스를 매개로 공유저장장치에 저장하는 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  4. 제2항에 있어서, 로보트 본체의 동작상태를 검출하는 검출수단과,
    제2처리회로에 접속되어 검출데이터를 표시하는 표시수단을 더 구비하고,
    제1처리회로가 검출수단에 의한 검출데이터를 서보 통신인터페이스를 매개로 공유저장장치에 저장하고,
    제2처리회로가 공유저장장치에 저장된 검출데이터를 제1버스 인터페이스 및 제2버스 인터페이스를 매개로 독출하고, 표시수단에 의해 이 검출데이터를 표시하는 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  5. 제3항에 있어서, 로보트 본체의 동작상태를 검출하는 검출수단과,
    제3처리회로에 접속되어 검출데이터를 표시하는 네트워크 표시수단을 더 구비하고,
    제1처리회로는 검출수단에 의해 검출된 데이터를 서보 통신인터페이스를 매개로 공유저장장치에 저장하고,
    제2처리회로는 공유저장장치에 저장된 검출데이터를 제1버스 인터페이스 및 제2버스 인터페이스를 매개로 독출하며,
    제3처리회로는 제2처리회로에 의해서 독출된 검출데이터를 제1네트워크 통신인터페이스 및 제2네트워크 통신인터페이스를 매개로 수신하고, 네트워크 표시수단에 의해 검출데이터가 표시되는 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  6. 제2항에 있어서, 서보 통신인터페이스가 복수의 서보유닛에 접속되고,
    각 서보유닛이 개별적으로 로보트 본체에 접속되어 이를 구동시키는 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  7. 제2항에 있어서, 입력수단에 의해 입력된 지령데이터가 네트워크 입력수단에 의해서 입력된 지령데이터 및 그 밖의 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  8. 제1항에 있어서, 교시데이터가 입력수단을 매개로 지령데이터로서 입력될 수 있는 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  9. 제4항에 있어서, 교시데이터가 입력수단을 매개로 교시데이터로서 입력될 수 있고,
    교시데이터가 입력될 때, 로보트 본체가 교시데이터에 따라서 동작될 수 있으며,
    표시수단이 입력된 교시데이터에 따라서 로보트 본체의 동작을 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  10. 제1항에 있어서, 공유저장장치는 지령데이터에 대응하는 지령데이터용 2진플래그영역을 갖고,
    제2처리회로는 지령데이터용 2진플래그영역이 소정의 논리값일 때 지령데이터를 공유저장장치에 저장하고, 그 지령데이터용 2진플래그영역의 소정의 논리값을 다른 논리값으로 전환하고,
    제1처리회로는 지령데이터용 2진플래그영역이 다른 논리값일 때, 지령데이터용 2진플래그영역에 대응하는 지령데이터를 독출하고, 그 지령데이터용 2진플래그영역의 다른 논리값을 소정의 논리값으로 전환하는 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
  11. 제1항에 있어서, 공유저장장치가 검출데이터에 대응하는 검출용 2진플래그영역을 갖고,
    제2처리회로는 검출용 2진플래그영역이 소정의 논리값일 때 검출데이터를 공유저장장치에 저장하고, 검출용 2진플래그영역의 소정의 논리값을 다른 논리값으로 전환하고,
    제1처리회로는 검출용 2진플래그영역이 다른 논리값일 때 검출용 2진플래그영역의 논리값에 대응하는 지령데이터를 독출하고, 검출용 2진플래그영역의 다른 논리값을 소정의 논리값으로 전환하는 것을 특징으로 하는 로보트 제어장치.
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