JP2015186834A - Robot control apparatus, holding unit control device, robot, holding unit, robot control method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボット制御装置、把持部制御装置、ロボット、把持部、ロボット制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a robot control device, a gripper control device, a robot, a gripper, a robot control method, and a program.
特許文献１には、電源ダウン時や制御システムが異常を検出した非常停止時など、ハンド装置への電源を遮断せざるを得ないときに、サーボモーターのブレーキを作動させ、その後にサーボモーターへの動力供給を遮断することにより、ハンド装置の把持力を維持することが記載されている。 In Patent Document 1, when the power to the hand device must be cut off, such as when the power is turned off or the control system detects an abnormality, the brake of the servo motor is operated, and then the servo motor is turned on. It is described that the gripping force of the hand device is maintained by cutting off the power supply.
しかしながら、特許文献１では、ハンド装置がワークを把持している状態でアームが移動しているときにハンド装置への通信エラーのみが発生した場合、電力はハンド装置に供給されているので、把持部の把持力は変化しない。このとき、アームの動作の勢いでワークがハンド装置から放り投げられるおそれがある。従って、この場合は、通信エラーが発生した後にハンド装置の把持力を大きくする必要がある。 However, in Patent Document 1, when only an error in communication with the hand device occurs when the arm is moving while the hand device is holding a workpiece, power is supplied to the hand device. The gripping force of the part does not change. At this time, there is a possibility that the work is thrown away from the hand device with the momentum of the movement of the arm. Therefore, in this case, it is necessary to increase the gripping force of the hand device after a communication error occurs.
また、状況によっては、通信エラーが発生した後にハンド装置の把持力を小さくした方がよい場合がある。例えば、載置されているワークをハンド装置が把持した瞬間などは、ハンド装置の把持力を小さくしてもワークがハンド装置から放り投げられるおそれが小さい。このとき、ハンド装置の把持力を小さくすることで、ハンド装置からワークを取ることが可能になる。このように、特許文献１では、通信エラーが発生した場合にハンド装置を任意に制御することができないという課題がある。 In some situations, it may be desirable to reduce the gripping force of the hand device after a communication error has occurred. For example, at the moment when the hand device grips the workpiece that is placed, the possibility that the workpiece is thrown away from the hand device is small even if the gripping force of the hand device is reduced. At this time, it is possible to take the workpiece from the hand device by reducing the gripping force of the hand device. Thus, in patent document 1, there exists a subject that a hand apparatus cannot be arbitrarily controlled when a communication error generate | occur | produces.
そこで、本発明は、把持部への通信エラーが発生した場合でも、把持部を任意に制御することを可能にすることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to arbitrarily control a gripping part even when a communication error to the gripping part occurs.
上記の課題を解決する本発明の第一態様は、ロボット制御装置であって、ロボットの把持部を制御する第一の信号を受信する受信部と、前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出部と、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成部と、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて前記把持部を制御し、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて前記把持部を制御する把持部制御部と、を備える。これにより、把持部への通信エラーが発生した場合でも、所定の設定情報に基づいて把持部を任意に制御することができる。 A first aspect of the present invention that solves the above-described problem is a robot control device that detects a communication error in the first signal and a receiving unit that receives a first signal that controls the gripping unit of the robot. An error detection unit; a signal generation unit configured to generate a second signal for controlling the gripping unit based on predetermined setting information when the communication error is detected by the error detection unit; and the error detection When the communication error is not detected by the control unit, the grip unit is controlled based on the first signal, and when the communication error is detected by the error detection unit, the second signal A gripper control unit that controls the gripper based on the control unit. Thereby, even when a communication error to the gripping portion occurs, the gripping portion can be arbitrarily controlled based on the predetermined setting information.
上記のロボット制御装置であって、前記第一の信号を送信する上位制御部を備え、前記把持部制御部は、前記受信部と、前記エラー検出部と、前記信号生成部とを含む、ようにしてもよい。これにより、上位制御部から把持部への通信エラーが発生した場合でも、所定の設定情報に基づいて把持部を制御することができる。 The above-described robot control device, comprising: a higher-level control unit that transmits the first signal, wherein the gripping unit control unit includes the reception unit, the error detection unit, and the signal generation unit. It may be. Thereby, even when a communication error from the upper control unit to the gripping unit occurs, the gripping unit can be controlled based on the predetermined setting information.
上記のロボット制御装置であって、前記設定情報は、前記把持部が設けられる前記ロボットのアーム部の動作状態を示し、前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記アームの動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、ようにしてもよい。これにより、アームの動作状態に基づいて把持部の動作を決定し、把持部を動作せることができる。 In the robot control apparatus, the setting information indicates an operation state of an arm unit of the robot provided with the gripping unit, and the signal generation unit is based on the operation state of the arm indicated by the setting information. The second signal for controlling the operation of the gripper may be generated. Thereby, based on the operation state of an arm, operation of a grasping part can be determined and a grasping part can be operated.
上記のロボット制御装置であって、前記設定情報は、前記把持部の動作状態を示し、前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記把持部の動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、ようにしてもよい。これにより、把持部の動作状態に基づいて把持部の動作を決定し、把持部を動作せることができる。 In the robot control device, the setting information indicates an operation state of the gripping unit, and the signal generation unit controls the operation of the gripping unit based on the operation state of the gripping unit indicated by the setting information. The second signal to be controlled may be generated. Thereby, the operation of the gripping unit can be determined based on the operation state of the gripping unit, and the gripping unit can be operated.
上記のロボット制御装置であって、前記設定情報は、前記通信エラーが検出された場合の前記把持部の動作を示し、前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、ようにしてもよい。これにより、設定情報に基づいて簡単に把持部を動作せることができる。 In the robot control apparatus, the setting information indicates an operation of the gripping unit when the communication error is detected, and the signal generation unit controls an operation of the gripping unit indicated by the setting information. The second signal may be generated. As a result, the gripper can be easily operated based on the setting information.
上記のロボット制御装置であって、前記上位制御部は、前記設定情報を生成する設定情報生成部を備え、前記設定情報は、前記第一の信号に含まれ、前記信号生成部は、前記通信エラーの検出よりも前に受信された前記第一の信号に含まれる前記設定情報に基づいて前記第二の信号を生成する、ようにしてもよい。これにより、把持部側の処理負担を軽減することができる。 In the robot control apparatus, the upper control unit includes a setting information generation unit that generates the setting information, and the setting information is included in the first signal, and the signal generation unit The second signal may be generated based on the setting information included in the first signal received before error detection. Thereby, the processing burden on the gripping part side can be reduced.
上記のロボット制御装置であって、前記設定情報生成部は、前記ロボットに対して予め教示された教示情報に基づいて、前記設定情報を生成する、ようにしてもよい。これにより、ユーザーが教示情報を入力すれば、簡単に設定情報が生成される。 In the robot control apparatus, the setting information generation unit may generate the setting information based on teaching information previously taught to the robot. Thereby, when the user inputs teaching information, setting information is easily generated.
上記のロボット制御装置であって、前記把持部制御部は、前記設定情報を生成する設定情報生成部を備え、前記信号生成部は、前記設定情報生成部により生成された前記設定情報に基づいて前記第二の信号を生成する、ようにしてもよい。これにより、上位制御部に影響されずに、把持部側で自律的に動作を決めることができる。 In the robot control apparatus, the gripping unit control unit includes a setting information generation unit that generates the setting information, and the signal generation unit is based on the setting information generated by the setting information generation unit. The second signal may be generated. Thereby, an operation | movement can be decided autonomously by the holding part side, without being influenced by the high-order control part.
上記のロボット制御装置であって、前記設定情報生成部は、撮像装置から出力される撮像画像に基づいて、前記把持部が設けられる前記ロボットのアームの動作状態を示す前記設定情報を生成し、前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記アームの動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、ようにしてもよい。これにより、撮像装置を用いて把持部側で自律的に動作を決めることができる。 In the above robot control device, the setting information generation unit generates the setting information indicating an operation state of the arm of the robot provided with the gripping unit based on a captured image output from the imaging device, The signal generation unit may generate the second signal for controlling the operation of the gripping unit based on the operation state of the arm indicated by the setting information. Thereby, an operation | movement can be decided autonomously by the holding part side using an imaging device.
上記のロボット制御装置であって、前記設定情報生成部は、加速度センサーから出力される加速度に基づいて、前記把持部が設けられる前記ロボットのアームの動作状態を示す前記設定情報を生成し、前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記アームの動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、ようにしてもよい。これにより、加速度センサーを用いて把持部側で自律的に動作を決めることができる。 In the robot control apparatus, the setting information generation unit generates the setting information indicating an operation state of an arm of the robot on which the grip unit is provided based on an acceleration output from an acceleration sensor, and The signal generation unit may generate the second signal for controlling the operation of the gripping unit based on the operation state of the arm indicated by the setting information. Thereby, an operation | movement can be decided autonomously by the holding part side using an acceleration sensor.
上記のロボット制御装置であって、前記設定情報生成部は、力センサーから出力される力の情報に基づいて、前記把持部が設けられる前記ロボットのアームの動作状態を示す前記設定情報を生成し、前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記アームの動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、ようにしてもよい。これにより、力センサーを用いて把持部側で自律的に動作を決めることができる。 In the robot control apparatus, the setting information generation unit generates the setting information indicating an operation state of an arm of the robot provided with the grip unit based on force information output from a force sensor. The signal generation unit may generate the second signal for controlling the operation of the gripping unit based on the operation state of the arm indicated by the setting information. Thereby, operation | movement can be decided autonomously by the holding part side using a force sensor.
上記のロボット制御装置であって、前記信号生成部は、前記設定情報が前記アームが動作していることを示している場合には、前記把持部の把持力を上げる前記第二の信号を生成する、ようにしてもよい。これにより、アームの動作の勢いでワークがハンド装置から放り投げられたりしないように、より安全に把持部を動作させることができる。 In the robot control apparatus, the signal generation unit generates the second signal for increasing a gripping force of the gripping unit when the setting information indicates that the arm is operating. You may do it. Thereby, the gripping part can be operated more safely so that the work is not thrown away from the hand device with the momentum of the movement of the arm.
上記の課題を解決する本発明の第二態様は、把持部制御装置であって、ロボットの把持部を制御する第一の信号を受信する受信部と、前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出部と、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成部と、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて前記把持部を制御し、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて前記把持部を制御する把持部制御部と、を備える。これにより、把持部への通信エラーが発生した場合でも、所定の設定情報に基づいて把持部を任意に制御することができる。 A second aspect of the present invention that solves the above-described problem is a gripping unit control device that detects a communication error in the first signal and a receiving unit that receives a first signal that controls the gripping unit of the robot. An error detection unit that, when the communication error is detected by the error detection unit, a signal generation unit that generates a second signal for controlling the gripping unit based on predetermined setting information, and the error When the communication error is not detected by the detection unit, the grip unit is controlled based on the first signal, and when the communication error is detected by the error detection unit, the second error is detected. A gripper control unit that controls the gripper based on the signal. Thereby, even when a communication error to the gripping portion occurs, the gripping portion can be arbitrarily controlled based on the predetermined setting information.
上記の課題を解決する本発明の第三態様は、ロボットであって、把持部と、前記把持部を制御する第一の信号を受信する受信部と、前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出部と、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成部と、を備え、前記把持部は、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて動作し、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて動作する。これにより、把持部への通信エラーが発生した場合でも、所定の設定情報に基づいて把持部を任意に制御することができる。 A third aspect of the present invention that solves the above problem is a robot, wherein the gripping unit, a receiving unit that receives a first signal for controlling the gripping unit, and a communication error in the first signal are detected. An error detection unit that, when the communication error is detected by the error detection unit, a signal generation unit that generates a second signal for controlling the gripping unit based on predetermined setting information. The gripper operates based on the first signal when the communication error is not detected by the error detection unit, and when the communication error is detected by the error detection unit, The operation is based on the second signal. Thereby, even when a communication error to the gripping portion occurs, the gripping portion can be arbitrarily controlled based on the predetermined setting information.
上記の課題を解決する本発明の第四態様は、ロボットに接続される把持部であって、前記把持部を制御する第一の信号を受信する受信部と、前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出部と、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成部と、を備え、前記把持部は、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて動作し、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて動作する。これにより、把持部への通信エラーが発生した場合でも、所定の設定情報に基づいて把持部を任意に制御することができる。 A fourth aspect of the present invention that solves the above problem is a gripping unit connected to a robot, the receiving unit receiving a first signal for controlling the gripping unit, and a communication error of the first signal An error detection unit that detects the error, and a signal generation unit that generates a second signal for controlling the gripping unit based on predetermined setting information when the communication error is detected by the error detection unit; The gripper operates based on the first signal when the error detection unit does not detect the communication error, and the error detection unit detects the communication error. Operates based on the second signal. Thereby, even when a communication error to the gripping portion occurs, the gripping portion can be arbitrarily controlled based on the predetermined setting information.
上記の課題を解決する本発明の第五態様は、ロボット制御方法であって、ロボットの把持部を制御する第一の信号を受信する受信ステップと、前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出ステップと、前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成ステップと、前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて前記把持部を制御するステップと、前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて前記把持部を制御するステップと、を含む。これにより、把持部への通信エラーが発生した場合でも、所定の設定情報に基づいて把持部を任意に制御することができる。 A fifth aspect of the present invention that solves the above problem is a robot control method, wherein a reception step of receiving a first signal for controlling a gripping portion of the robot and a communication error of the first signal are detected. An error detection step; and a signal generation step for generating a second signal for controlling the gripper based on predetermined setting information when the communication error is detected in the error detection step; and the error detection If the communication error is not detected in the step, the step of controlling the gripping unit based on the first signal, and the second error if the communication error is detected in the error detection step And controlling the gripper based on the signal. Thereby, even when a communication error to the gripping portion occurs, the gripping portion can be arbitrarily controlled based on the predetermined setting information.
上記の課題を解決する本発明の第六態様は、プログラムであって、ロボットの把持部を制御する第一の信号を受信する受信ステップと、前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出ステップと、前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成ステップと、前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて前記把持部を制御するステップと、前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて前記把持部を制御するステップと、を演算装置に実行させる。これにより、把持部への通信エラーが発生した場合でも、所定の設定情報に基づいて把持部を任意に制御することができる。 A sixth aspect of the present invention for solving the above problem is a program, a reception step for receiving a first signal for controlling a robot gripping unit, and an error detection for detecting a communication error in the first signal. And when the communication error is detected in the error detecting step, a signal generating step for generating a second signal for controlling the gripping portion based on predetermined setting information, and the error detecting step. When the communication error is not detected, the second signal is controlled when the gripping unit is controlled based on the first signal, and when the communication error is detected in the error detection step. And a step of controlling the gripping unit based on the control unit. Thereby, even when a communication error to the gripping portion occurs, the gripping portion can be arbitrarily controlled based on the predetermined setting information.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
＜第一実施形態＞ <First embodiment>
図１は、本発明の第一実施形態に係るロボットの概略構成の一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a robot according to the first embodiment of the present invention.
ロボット２は、内蔵されたロボット制御装置１（図示せず）により制御される。ロボット２は、例えば、作業台Ｔの近くに配置され、作業台Ｔ上の所定の作業領域内で作業を行う。ロボット２の作業内容は特に限定されないが、例えば、対象物（以下、「ワーク」ともいう）Ｗを把持したり、把持したワークＷを移動したり、複数のワークＷを組み合わせたりする作業がある。 The robot 2 is controlled by a built-in robot control device 1 (not shown). The robot 2 is disposed near the work table T, for example, and performs work in a predetermined work area on the work table T. Although the work content of the robot 2 is not particularly limited, for example, there is a work of gripping an object (hereinafter also referred to as “work”) W, moving the gripped work W, or combining a plurality of works W. .
ロボット２は、胴部２０と、アーム２１と、ハンド２２と、脚部２４と、頭部２５とを有する。頭部２５には、２台の撮像装置２６が設けられている。なお、ハンド２２は、本発明の把持部に相当する。
The robot 2 includes a
アーム２１は、胴部２０に設けられる。アーム２１は、一以上のジョイント（「回転軸」ともいう）２１ａ及び一以上のアーム部材（「リンク」ともいう）２１ｂを含む。
The
ジョイント２１ａには、それらを動作させるためのアクチュエーター（図示せず）が設けられる。アクチュエーターは、例えば、サーボモーターやエンコーダーなどを備える。エンコーダーが出力するエンコーダー値は、アーム２１のフィードバック制御などに使用される。
The joint 21a is provided with an actuator (not shown) for operating them. The actuator includes, for example, a servo motor and an encoder. The encoder value output from the encoder is used for feedback control of the
また、アーム２１の先端には、力覚センサー２１ｃが設けられる。力覚センサー２１ｃは、ロボット２が出している力に対する反力として受けている力や、モーメントを検出するセンサーである。力覚センサー２１ｃとしては、例えば、並進３軸方向の力成分と、回転３軸回りのモーメント成分の６成分を同時に検出することができる６軸力覚センサーを用いることができる。なお、力覚センサーは、６軸に限らず、例えば３軸でもよい。また、力覚センサーは、本発明の力センサーに相当する。
A
各回転軸を連動させることにより、アーム部材２１ｂの姿勢を変化させ、アーム２１の先端部などに設定された注目位置（「エンドポイント」ともいう）を、所定の可動範囲内で自在に移動させたり自由な方向へ向けたりすることができる。なお、エンドポイントの位置は、アームの先端部に限定されず、例えば、ハンド２２の先端部などに設定されてもよい。
By linking each rotation axis, the posture of the
なお、アーム２１は、マニピュレーターの一種ということができる。マニピュレーターは、エンドポイントの位置を移動させる機構であり、アームに限られず様々な形態をとることができる。また、マニピュレーターは、図示するように２本に限られず、１本あるいは３本以上設けるようにしてもよい。
The
ハンド２２は、アーム２１の先端に設けられる。ハンド２２は、例えば、複数の指を備え、少なくとも２本の指でワークを把持したり解放したりすることができる。ハンド２２は、アーム２１の先端部に対して着脱可能であってもよい。
The
ハンド２２には、一以上の指を動作させるためのアクチュエーター２２ａ（図２参照）が設けられる。アクチュエーター２２ａは、例えば、サーボモーターやエンコーダーなどを備える。エンコーダーが出力するエンコーダー値は、ハンド２２のフィードバック制御などに使用される。
The
なお、ハンド２２は、エンドエフェクターの一種ということができる。エンドエフェクターは、ワークを把持したり、持ち上げたり、吊り上げたり、吸着したり、ワークを加工したりするための部材である。エンドエフェクターは、ハンド、フック、吸盤など、様々な形態をとることができる。また、エンドエフェクターは、一本のアームに対して複数設けるようにしてもよい。
The
撮像装置２６は、作業台Ｔ上の作業領域、アーム２１、ハンド２２等を撮像することができるように頭部２５に配置されている。撮像装置２６は、撮像画像データをロボット制御装置１に出力する。撮像装置２６は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を有するカメラである。２台の撮像装置２６によりステレオ画像を撮像し、画像処理により３次元の立体視、物体認識等が可能である。
The
もちろん、ロボット２の構成は図示した例に限られない。例えば、図１ではジョイント数が７個（７軸）の例が示されているが、ジョイントの数（「軸数」ともいう）やリンクの数を増減させてもよい。また、ジョイント、リンク、ハンド等の各種部材の形状、大きさ、配置、構造等も適宜変更してよい。 Of course, the configuration of the robot 2 is not limited to the illustrated example. For example, FIG. 1 shows an example in which the number of joints is seven (seven axes), but the number of joints (also referred to as “number of axes”) and the number of links may be increased or decreased. In addition, the shape, size, arrangement, structure, and the like of various members such as joints, links, and hands may be changed as appropriate.
ロボット制御装置１は、入力装置（図示せず）等を介して、ロボット２の動作を示す教示情報の入力をユーザーから受け付ける。また、ロボット制御装置１は、入力された教示情報に基づいて、アーム２１やハンド２２を動作させる移動指令を含む制御信号を生成し、生成した制御信号をロボット２に出力する。ロボット２は、ロボット制御装置１から出力された制御信号に従ってアクチュエーターを駆動させることで動作する。ロボット制御装置１については、後に詳述する。
The robot control device 1 receives input of teaching information indicating the operation of the robot 2 from a user via an input device (not shown) or the like. Further, the robot control device 1 generates a control signal including a movement command for operating the
上記のロボット２の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成例に限られない。また、一般的なロボットが備える構成を排除するものではない。 The configuration of the robot 2 described above is the main configuration in describing the characteristics of the present embodiment, and is not limited to the above configuration example. Further, the configuration of a general robot is not excluded.
例えば、撮像装置２６は、ロボット２のアーム２１の先端部分、胴部２０などに設けられてもよい。また、例えば、撮像装置２６は、天井、壁などに設置することもできる。また、例えば、撮像装置２６に加えて、他の撮像装置を設けるようにしてもよい。
For example, the
図２は、本発明の第一実施形態に係るロボット制御装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、主に、ハンド２２の動作を制御するハンド制御系を示している。なお、ロボット制御装置１は、アーム２１の動作を制御するアーム制御系（図示せず）も有している。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the robot control apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 mainly shows a hand control system for controlling the operation of the
ロボット制御装置１は、胴部２０に配置された第一制御部２００と、アーム２１に配置された第二制御部２１０と、ハンド２２に配置されたハンド制御部２２０とを有する。第一制御部２００と第二制御部２１０は、互いに通信可能に接続される。また、第二制御部２１０とハンド制御部２２０は、互いに通信可能に接続される。これらの制御部間の通信手段は、無線であっても有線であってもよい。
The robot control apparatus 1 includes a
なお、第一制御部２００の配置は、胴部２０に限られず、例えば脚部２４であってもよい。また、第二制御部２１０の配置は、アーム２１に限られず、例えば、胴部２０であってもよい。また、第二制御部２１０は、第一制御部２００と一体となっていてもよい。また、第一制御部２００は、ロボット２の外部にロボット制御装置として設けられてもよい。第一制御部２００及び第二制御部２１０は、下位制御部としてのハンド制御部２２０との関係から、上位制御部に相当する。
In addition, arrangement | positioning of the
ここで、通信エラーについて説明する。上述のように、ハンド制御部２２０は、第二制御部２１０と通信を行う。そのため、例えばロボット２の外部環境からの電磁波や、ロボット２内部の電流などの影響により、パケットロスや信号値の誤りなどの通信エラーが発生することがある。通信エラーが発生した場合には、例えば、第二制御部２１０から送信された制御信号が、ハンド制御部２２０に到達せず、予定どおりに動作しないことになる。より具体的には、例えば、ワークＷを所定の力でハンド２２で把持しながらアーム２１を動作させる作業を行う場合に、ワークＷを所定の力で把持する制御信号がハンド制御部２２０に到達しないままアーム２１の動作が開始されると、ワークＷがハンド２２から放り投げられるおそれがある。そこで、ロボット制御装置１は、後述するように、このような通信エラーに対処することができるようになっている。なお、本実施形態では、上位制御部とハンド制御部２２０との間の通信エラーに着目して説明する。
Here, a communication error will be described. As described above, the
第一制御部２００は、教示情報に基づいて、アーム２１やハンド２２に関するコマンドを生成する。アーム制御系に対するコマンドには、例えば、アーム２１のエンドポイントを移動させる指示（目標位置等を含む）等が含まれる。ハンド制御系に対するコマンドには、例えば、ハンド２２を開閉させる指示（各指の移動量、移動方向（開閉のいずれか）等を含む）が含まれる。
The
第一制御部２００は、生成したアーム制御系のコマンドを、アーム制御系に送信して、アーム２１を動作させる。ここで、第一制御部２００は、生成したハンド制御系のコマンドには、後述する設定情報を含める。そして、第一制御部２００は、生成したハンド制御系のコマンドを第二制御部２１０に送信する。もちろん、第一制御部２００は、ハンド制御系のコマンドとは別に、設定情報を送信するようにしてもよい。
The
設定情報には、通信エラーが起きた場合のハンド２２の動作を示す指示が含まれる。設定情報を生成するため、第一制御部２００は、設定情報生成部２０１を有する。
The setting information includes an instruction indicating the operation of the
設定情報生成部２０１は、アーム制御系のコマンドが示すアーム２１の動作の指示内容と、ハンド制御系のコマンドが示すハンド２２の動作の指示内容に応じて、通信エラーが起きた場合のハンド２２の動作を決定する。なお、設定情報生成部２０１は、一つのコマンドだけでなく、複数のコマンド群を解析して、通信エラーが起きた場合のハンド２２の動作を決定してもよい。
The setting
例えば、コマンド群が、順に、ハンド２２の把持動作、アーム２１の移動動作、ハンド２２の解放動作、を示している場合を想定する。この場合、設定情報生成部２０１は、ハンド２２を閉じる指示を含む設定情報を生成する。第一制御部２００は、少なくともアーム２１の移動動作を示すコマンドより前に、生成された設定情報を含むコマンドあるいは生成された設定情報を、第二制御部２１０に送信する。
For example, it is assumed that the command group sequentially indicates a gripping operation of the
なお、設定情報の内容は、ハンド２２を閉じる指示に限定されない。通常よりも強く把持する（指を閉じる移動量をより大きくする）ことを指示してもよい。また、コマンド群から特定されるアーム２１やハンド２２の動作の指示内容に応じて、ハンド２２の開閉動作を停止する、ハンド２２を開く、などの設定情報を生成してもよい。
Note that the content of the setting information is not limited to an instruction to close the
第二制御部２１０は、第一制御部２００からコマンドを受信する。また、第二制御部２１０は、受信したコマンドに基づいて、ハンド２２の移動指令を生成する。例えば、第二制御部２１０は、コマンドに含まれるハンド２２を開閉させる指示（指の移動量、移動方向（開閉のいずれか）等を含む）等に基づいて、指を現在位置から移動させる次の目標位置（移動指令）を生成する。なお、指の現在位置は、アクチュエーター２２ａのエンコーダー値等から求めることができる。受信したコマンドにハンド２２の開閉を停止させる指示が含まれる場合、第二制御部２１０は、ハンド２２を停止させる移動指令を生成する。
The
ここで、第二制御部２１０は、受信したコマンドに含まれている設定情報（あるいは、コマンドとは別に受信した設定情報）を、生成した移動指令に含める。また、第二制御部２１０は、生成した移動指令をハンド制御部２２０に送信する。
Here, the
なお、第二制御部２１０からハンド制御部２２０に送られる移動指令は、本発明の第一の信号に相当する。
The movement command sent from the
ハンド制御部２２０は、受信部２２１と、エラー検出部２２２と、設定情報記憶部２２３と、代替指令生成部２２４とを有する。
The
受信部２２１は、第二制御部２１０から移動指令を受信する。受信部２２１は、受信した移動指令に含まれる設定情報を、設定情報記憶部２２３に格納する。
The receiving
エラー検出部２２２は、通信エラーの発生を検出する。例えば、エラー検出部２２２は、計時機能を有し、受信タイマーで設定した所定時間を超えて、受信部２２１が第二制御部２１０から移動指令を受信していない場合に、通信エラーを検出する。もちろん、通信エラーは、一定時間移動指令等の信号を受信していない場合に限られず、例えば、信号自体（信号値）に誤りがある場合であってもよい。より具体的には、信号自体の誤りとは、例えば、移動指令がハンド２２の指の可動範囲を超えるような指令になっている場合などである。
The
代替指令生成部２２４は、エラー検出部２２２により通信エラーが検出された場合に、移動指令に代わる代替指令を生成する。例えば、代替指令生成部２２４は、設定情報記憶部２２３に格納されている設定情報を参照し、設定情報で示されているハンド２２の開閉動作を示す指示に基づいて、指を現在位置から移動させる次の目標位置（代替指令）を生成する。なお、指の現在位置は、アクチュエーター２２ａのエンコーダー値等から求めることができる。設定情報にハンド２２の開閉動作を停止させる指示が含まれる場合、代替指令生成部２２４は、ハンド２２を停止させる代替指令を生成する。
The substitution
なお、代替指令生成部２２４で生成される代替指令は、本発明の第二の信号に相当する。また、代替指令生成部２２４は、本発明の信号生成部に相当する。
Note that the substitute command generated by the substitute
ハンド制御部２２０は、エラー検出部２２２により通信エラーが検出されていない場合、受信部２２１により受信された移動指令に基づいて、ハンド２２の動作を制御する。例えば、ハンド制御部２２０は、指が現在位置から移動指令が示す目標位置まで移動するように、アクチュエーター２２ａのサーボモーターを駆動する。また、例えば、ハンド制御部２２０は、移動指令がハンド２２の停止を示す場合、サーボモーターを停止させる。
The
一方、ハンド制御部２２０は、エラー検出部２２２により通信エラーが検出された場合、代替指令生成部２２４により生成された代替指令に基づいて、ハンド２２の動作を制御する。例えば、ハンド制御部２２０は、指が現在位置から代替指令が示す目標位置まで移動するように、アクチュエーター２２ａのサーボモーターを駆動する。また、例えば、ハンド制御部２２０は、代替指令がハンド２２の停止を示す場合、サーボモーターを停止させる。
On the other hand, when a communication error is detected by the
なお、ハンド制御部２２０は、本発明の把持部制御部に相当する。
The
図３は、本発明の第一実施形態に係るハンド制御処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、例えば、ハンド制御部２２０が起動された場合に開始される。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the hand control process according to the first embodiment of the present invention. This flowchart is started when the
まず、受信部２２１は、第二制御部２１０から移動指令を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０）。移動指令を受信した場合（ステップＳ１０でＹ）、受信部２２１は、受信した移動指令から設定情報を取得し、設定情報記憶部２２３に格納する（ステップＳ２０）。それから、ハンド制御部２２０は、ステップＳ１０で受信された移動指令に基づいて、ハンド２２の動作を制御する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０の後、受信部２２１は、ステップＳ１０の処理を行う。
First, the receiving
移動指令が受信されていない場合（ステップＳ１０でＮ）、エラー検出部２２２は、例えば最後に移動指令を受信してから所定時間を経過したか否かに基づいて、通信エラーが発生したか否か（所定時間を経過した場合には通信エラーが発生している）を判定する（ステップＳ４０）。通信エラーが発生していない場合（ステップＳ４０でＮ）、受信部２２１は、ステップＳ１０の処理を行う。
If the movement command has not been received (N in step S10), the
通信エラーが発生した場合（ステップＳ４０でＹ）、代替指令生成部２２４は、設定情報記憶部２２３に格納されている設定情報を参照し（ステップＳ５０）、当該設定情報で示されているハンド２２の開閉動作あるいは停止を示す指示に基づいて、代替指令を生成する（ステップＳ６０）。それから、ハンド制御部２２０は、ステップＳ６０で生成された代替指令に基づいて、ハンド２２の動作を制御する（ステップＳ７０）。ステップＳ７０の後、受信部２２１は、ステップＳ１０の処理を行う。
When a communication error occurs (Y in step S40), the alternative
以上、本発明の第一実施形態について説明した。本実施形態によれば、ハンド制御部２２０への通信エラーが発生した場合でも、ハンド制御部２２０は、事前に受信した設定情報に基づいて、ハンド２２を制御することができる。これにより、把持部を安全に動作させることができる。
The first embodiment of the present invention has been described above. According to the present embodiment, even when a communication error to the
＜第二実施形態＞
第一実施形態では、設定情報は、通信エラーが起きた場合のハンド２２の動作を示しているが、第二実施形態では、設定情報は、アーム２１やハンド２２の動作状態を示す。以下、第一実施形態と同一の符号を付した構成は第一実施形態と同様であるため、第一実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Second embodiment>
In the first embodiment, the setting information indicates the operation of the
図４は、本発明の第二実施形態に係るロボット制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the robot control apparatus according to the second embodiment of the present invention.
第一制御部２００は、設定情報生成部２０１Ａを有する。設定情報生成部２０１Ａは、生成されたアーム制御系のコマンドに基づいて、例えばアーム２１が移動しているか否かを示す、アーム２１の動作状態を含む設定情報を生成する。設定情報生成部２０１Ａは、アーム２１の動作状態に加え又は替えて、ハンド制御系のコマンドに基づいて、例えばハンド２２がワークＷを把持しているか否かを示す、ハンド２２の動作状態を含む設定情報を生成してもよい。なお、第一制御部２００は、設定情報生成部２０１Ａにより生成された設定情報を含むコマンドあるいは設定情報を、第二制御部２１０に送信する。
The
ハンド制御部２２０は、受信部２２１と、エラー検出部２２２と、設定情報記憶部２２３と、代替指令生成部２２４Ａとを有する。
The
代替指令生成部２２４Ａは、エラー検出部２２２により通信エラーが検出された場合に、設定情報記憶部２２３に格納されている設定情報を参照する。また、代替指令生成部２２４Ａは、設定情報で示されているアーム２１の動作状態やハンド２２の動作状態に基づいて、ハンド２２の動作を決定し、当該動作を示す代替指令を生成する。
The substitution
例えば、設定情報が、アーム２１が移動していることを示す場合、代替指令生成部２２４Ａは、ハンド２２を閉じる指示を生成する。代替指令生成部２２４Ａは、設定情報が、アーム２１が移動しかつハンド２２がワークＷを把持していることを示す場合に、ハンド２２を閉じる指示を生成してもよい。
For example, when the setting information indicates that the
なお、生成する指示の内容は、ハンド２２を閉じる指示に限定されない。通常よりも強く把持する（指を閉じる移動量をより大きくする）ことを指示してもよい。また、設定情報から特定されるアーム２１やハンド２２の動作状態に応じて、ハンド２２の開閉動作を停止する、ハンド２２を開く、などの指示を生成してもよい。
Note that the content of the instruction to be generated is not limited to the instruction to close the
代替指令生成部２２４Ａは、上記のように生成したハンド２２の開閉動作を示す指示に基づいて、指を現在位置から移動させる次の目標位置（代替指令）を生成する。ハンド２２の開閉動作を停止させる指示を生成した場合、代替指令生成部２２４Ａは、ハンド２２を停止させる代替指令を生成する。
The substitution
図５は、本発明の第二実施形態に係るハンド制御処理の一例を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of a hand control process according to the second embodiment of the present invention.
移動指令を受信した場合（ステップＳ１０でＹ）、受信部２２１は、受信した移動指令から設定情報を取得し、設定情報記憶部２２３に格納する（ステップＳ２０Ａ）。なお、設定情報には、アーム２１の動作状態やハンド２２の動作状態が含まれる。
When the movement command is received (Y in step S10), the
通信エラーが発生した場合（ステップＳ４０でＹ）、代替指令生成部２２４Ａは、設定情報記憶部２２３に格納されている設定情報を参照する（ステップＳ５０Ａ）。また、代替指令生成部２２４Ａは、ステップＳ５０Ａで参照した設定情報で示されているアーム２１の動作状態やハンド２２の動作状態に基づいて、ハンド２２の動作を決定し、当該動作を示す代替指令を生成する（ステップＳ６０Ａ）。ハンド制御部２２０は、ステップＳ６０Ａで生成された代替指令に基づいて、ハンド２２の動作を制御する（ステップＳ７０）。
When a communication error occurs (Y in step S40), the alternative
以上、本発明の第二実施形態について説明した。本実施形態によれば、ハンド制御部２２０への通信エラーが発生した場合でも、ハンド制御部２２０は、事前に受信した設定情報に基づいて、ハンド２２を制御することができる。これにより、把持部を安全に動作させることができる。また、ハンド制御部２２０は、設定情報として動作状態を受け付けて、当該動作状態に基づいてハンド２２の動作を決定して、代替指令を生成するため、ハンド側で自律的な判断を行うことができる。なお、第一実施形態では、ハンド制御部２２０は、設定情報としてハンド２２の動作を受け付け、当該動作に基づいて代替指令を生成するため、第二実施形態と比べて、ハンド側の処理負担を軽減することができる。
The second embodiment of the present invention has been described above. According to the present embodiment, even when a communication error to the
＜第三実施形態＞
第一及び第二実施形態では、上位制御部において設定情報を生成しているが、第三実施形態では、ハンド制御部２２０において設定情報を生成する。以下、第一及び第二実施形態と同一の符号を付した構成は第一及び第二実施形態と同様であるため、第一及び第二実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Third embodiment>
In the first and second embodiments, the setting information is generated in the host control unit, but in the third embodiment, the setting information is generated in the
図６は、本発明の第三実施形態に係るロボット制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the robot control apparatus according to the third embodiment of the present invention.
本実施形態では、ロボット２は、ハンド２２に撮像装置２２ｂが設けられている。もちろん、撮像装置２２ｂは、例えばアーム２１に設けられていてもよい。
In the present embodiment, the robot 2 is provided with an
ロボット制御装置１は、第一制御部２００Ｂと、第二制御部２１０Ｂと、ハンド制御部２２０とを有する。
The robot control apparatus 1 includes a
第一制御部２００Ｂは、設定情報の生成や送信を行う機能を有さない。すなわち、第一制御部２００Ｂは、教示情報に基づいて、アーム２１やハンド２２に関するコマンドを生成し、送信する。
The
第二制御部２１０Ｂは、第一制御部２００Ｂからコマンドを受信する。また、第二制御部２１０Ｂは、受信したコマンドに基づいて、ハンド２２の移動指令を生成し、ハンド制御部２２０に送信する。
The
ハンド制御部２２０は、受信部２２１Ｂと、エラー検出部２２２と、動作検出部２２５と、設定情報生成部２２６と、代替指令生成部２２４Ｂとを有する。なお、動作検出部２２５は、設定情報生成部２２６に含まれていてもよい。
The
受信部２２１Ｂは、第二制御部２１０Ｂから移動指令を受信する。
The receiving
動作検出部２２５は、撮像装置２２ｂから撮像画像を取得し、取得した画像に基づいて、アーム２１の動作を検出する。例えば、動作検出部２２５は、撮像装置２２ｂから少なくとも２つの時点で撮像画像を取得する。また、動作検出部２２５は、これらの複数の画像からそれぞれ輪郭等の特徴を抽出し、特徴が一致するか否か（所定量の特徴のずれは許容する）を判定する。動作検出部２２５は、特徴が一致しない場合にはアーム２１が移動していると判定し、特徴が一致する場合にはアーム２１が移動していないと判定する。もちろん、撮像画像を用いた動作の検出方法は、上記に限定されない。なお、動作検出部２２５は、アーム２１の動作に加え又は替えて、ハンド２２がワークＷを把持しているか否かを検出してもよい。
The
設定情報生成部２２６は、例えば、動作検出部２２５によりアーム２１が移動していると検出された場合、アーム２１が移動していることを示す、アーム２１の動作状態を含む設定情報を生成する。また、設定情報生成部２２６は、例えば、動作検出部２２５によりアーム２１が移動していないと検出された場合、アーム２１が移動していないことを示す、アーム２１の動作状態を含む設定情報を生成する。なお、設定情報生成部２２６は、アーム２１の動作状態に加え又は替えて、例えば、動作検出部２２５により検出された、ハンド２２がワークＷを把持しているか否かを示す、ハンド２２の動作状態を含む設定情報を生成してもよい。
For example, when the
代替指令生成部２２４Ｂは、エラー検出部２２２により通信エラーが検出された場合に、設定情報生成部２２６により生成された設定情報を参照する。また、代替指令生成部２２４Ｂは、設定情報で示されているアーム２１の動作状態に基づいて、ハンド２２の動作を決定し、当該動作を行う代替指令を生成する。設定情報に基づく代替指令の生成方法は、第二実施形態と同様である。
The substitution
図７は、本発明の第三実施形態に係るハンド制御処理の一例を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of hand control processing according to the third embodiment of the present invention.
移動指令が受信された場合（ステップＳ１０でＹ）、ハンド制御部２２０は、受信された移動指令に基づいて、ハンド２２の動作を制御する（ステップＳ３０）。
When the movement command is received (Y in Step S10), the
通信エラーが発生した場合（ステップＳ４０でＹ）、動作検出部２２５は、撮像装置２２ｂから撮像画像を取得し、取得した画像に基づいて、アーム２１の動作やハンド２２の動作を検出する（ステップＳ４５）。それから、設定情報生成部２２６は、ステップＳ４５で検出されたアーム２１の動作やハンド２２の動作に基づいて、アーム２１の動作状態やハンド２２の動作状態を含む設定情報を生成する（ステップＳ５５）。
When a communication error occurs (Y in step S40), the
それから、代替指令生成部２２４Ｂは、ステップＳ５５で生成された設定情報で示されているアーム２１の動作状態やハンド２２の動作状態に基づいて、ハンド２２の動作を決定し、当該動作を行う代替指令を生成する（ステップＳ６０Ｂ）。それから、ハンド制御部２２０は、ステップＳ６０Ｂで生成された代替指令に基づいて、ハンド２２の動作を制御する（ステップＳ７０）。
Then, the substitution
なお、図７のフローチャートでは、通信エラーが発生した場合に（ステップＳ４０でＹ）ステップＳ４５及びステップＳ５５を実行しているが、これ以外のタイミングで実行してもよい。例えば、ステップＳ４５及びステップＳ５５を、移動指令が受信された場合に（ステップＳ１０でＹ）実行するようにしてもよい。 In the flowchart of FIG. 7, when a communication error occurs (Y in step S40), step S45 and step S55 are executed, but may be executed at other timings. For example, step S45 and step S55 may be executed when a movement command is received (Y in step S10).
また、第三実施形態では、設定情報生成部２２６は、アーム２１等の動作状態を含む設定情報を生成しているが、動作検出部２２５により検出されたアーム２１等の動作に基づいて、通信エラーが起きた場合のハンド２２の動作を決定し、当該動作を示す指示を含む設定情報を生成してもよい。この場合、代替指令生成部２２４Ｂは、生成された設定情報を参照し、当該設定情報で示されているハンド２２の動作を示す指示に基づいて、代替指令を生成すればよい。
In the third embodiment, the setting
以上、本発明の第三実施形態について説明した。本実施形態によれば、ハンド制御部２２０への通信エラーが発生した場合でも、ハンド制御部２２０は、事前に生成した設定情報に基づいて、ハンド２２を制御することができる。これにより、把持部を安全に動作させることができる。また、ハンド制御部２２０は、動作状態を検出して、当該動作状態に基づいてハンド２２への動作指示を決定し、当該動作指示に基づいて代替指令を生成するため、ハンド側で自律的な判断を行うことができる。なお、第一実施形態及び第二実施形態では、上位制御部で設定情報を生成するため、第三実施形態と比べて、ハンド側の処理負担を軽減することができる。
The third embodiment of the present invention has been described above. According to the present embodiment, even when a communication error to the
＜第四実施形態＞
第三実施形態では、撮像装置を用いてアーム２１の動作を検出しているが、他の手段によりアーム２１の動作を検出するようにしてもよい。以下、第三実施形態と同一の符号を付した構成は第三実施形態と同様であるため、第三実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Fourth embodiment>
In the third embodiment, the operation of the
図８は、本発明の第四実施形態に係るロボット制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the robot control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
本実施形態では、ロボット２は、ハンド２２に加速度センサー２２ｃが設けられている。もちろん、加速度センサー２２ｃは、例えばアーム２１に設けられていてもよい。加速度センサー２２ｃは、例えば、ＸＹＺ軸の加速度を検出する加速度センサーや、角加速度を検出するジャイロセンサー等である。
In the present embodiment, the robot 2 is provided with an
ハンド制御部２２０は、受信部２２１Ｂと、エラー検出部２２２と、動作検出部２２７と、設定情報生成部２２６と、代替指令生成部２２４Ｂとを有する。なお、動作検出部２２７は、設定情報生成部２２６に含まれていてもよい。
The
動作検出部２２７は、加速度センサー２２ｃからの出力信号に基づいて、アーム２１の動作を検出する。例えば、動作検出部２２７は、所定方向の加速度が所定値を超えるか否かを判定する。動作検出部２２７は、所定方向の加速度が所定値を超える場合、アーム２１が移動していると判定し、所定方向の加速度が所定値以下である場合には、アーム２１が移動していないと判定する。もちろん、加速度を用いた動作の検出方法は、上記に限定されない。なお、動作検出部２２７は、アーム２１の動作に加え又は替えて、ハンド２２がワークＷを把持しているか否かを検出してもよい。
The
図９は、本発明の第四実施形態に係るハンド制御処理の一例を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing an example of a hand control process according to the fourth embodiment of the present invention.
通信エラーが発生した場合（ステップＳ４０でＹ）、動作検出部２２７は、加速度センサー２２ｃからの出力信号に基づいて、アーム２１の動作やハンド２２の動作を検出する（ステップＳ４６）。それから、設定情報生成部２２６は、ステップＳ４６で検出されたアーム２１の動作やハンド２２の動作に基づいて、アーム２１の動作状態やハンド２２の動作状態を含む設定情報を生成する（ステップＳ５５）。
When a communication error occurs (Y in step S40), the
なお、図９のフローチャートでは、通信エラーが発生した場合に（ステップＳ４０でＹ）ステップＳ４６及びステップＳ５５を実行しているが、これ以外のタイミングで実行してもよい。例えば、ステップＳ４６及びステップＳ５５を、移動指令が受信された場合に（ステップＳ１０でＹ）実行するようにしてもよい。 In the flowchart of FIG. 9, when a communication error occurs (Y in step S40), step S46 and step S55 are executed, but may be executed at other timings. For example, step S46 and step S55 may be executed when a movement command is received (Y in step S10).
また、第四実施形態では、設定情報生成部２２６は、アーム２１等の動作状態を含む設定情報を生成しているが、動作検出部２２７により検出されたアーム２１等の動作に基づいて、通信エラーが起きた場合のハンド２２の動作を決定し、当該動作を示す指示を含む設定情報を生成してもよい。この場合、代替指令生成部２２４Ｂは、生成された設定情報を参照し、当該設定情報で示されているハンド２２の動作を示す指示に基づいて、代替指令を生成すればよい。
In the fourth embodiment, the setting
以上、本発明の第四実施形態について説明した。本実施形態によれば、ハンド制御部２２０への通信エラーが発生した場合でも、ハンド制御部２２０は、事前に生成した設定情報に基づいて、ハンド２２を制御することができる。これにより、把持部を安全に動作させることができる。また、ハンド制御部２２０は、動作状態を検出して、当該動作状態に基づいてハンド２２への動作指示を決定し、当該動作指示に基づいて代替指令を生成するため、ハンド側で自律的な判断を行うことができる。なお、第四実施形態では、第三実施形態のように撮像画像に基づいて画像処理を行う必要がないため、ハンド制御部２２０における処理負荷を軽減することができる。なお、第一実施形態及び第二実施形態では、上位制御部で設定情報を生成するため、第四実施形態と比べて、ハンド側の処理負担を軽減することができる。
The fourth embodiment of the present invention has been described above. According to the present embodiment, even when a communication error to the
＜第五実施形態＞
第三及び第四実施形態では、撮像装置及び加速度センサーを用いてアーム２１の動作を検出しているが、他の手段によりアーム２１の動作を検出するようにしてもよい。例えば、アーム２１の先端に設けられた力覚センサー２１ｃを用いてアーム２１の動作を検出するようにしてもよい。
<Fifth embodiment>
In the third and fourth embodiments, the operation of the
最後に、上記のロボット制御装置１を実現するハードウェアの一例を説明する。 Finally, an example of hardware for realizing the robot control apparatus 1 will be described.
第一制御部２００及び第一制御部２００Ｂは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶装置と、有線又は無線により通信を行う一以上の通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、マウス、キーボード、タッチセンサーやタッチパネルなどの入力装置と、液晶ディスプレイなどの表示装置と、持ち運び可能な記憶媒体に対する情報の読み書きを行う読み書き装置とを備えるコンピューターで実現することができる。
The
第一制御部２００及び第一制御部２００Ｂの各種処理は、例えば、補助記憶装置等から主記憶装置にロードされた所定のプログラムを演算装置が実行することで実現される。なお、上記の所定のプログラムは、例えば、読み書き装置により読み取られた記憶媒体からインストールされてもよいし、通信Ｉ／Ｆを介してネットワークからインストールされてもよい。
Various processes of the
第二制御部２１０及び第二制御部２１０Ｂは、例えば、演算装置、記憶装置、処理回路などを備えるコントローラー基板等により実現することができる。第二制御部２１０及び第二制御部２１０Ｂの各種処理は、例えば、演算装置が記憶装置から所定のプログラムを読みだして実行することで実現されてもよいし、処理回路により実現されてもよい。
The
ハンド制御部２２０は、例えば、演算装置、記憶装置、処理回路、駆動回路、アンプなどを備えるコントローラー基板等により実現することができる。ハンド制御部２２０の各種処理は、例えば、演算装置が記憶装置から所定のプログラムを読みだして実行することで実現されてもよいし、処理回路や駆動回路により実現されてもよい。
The
なお、上述したロボット制御装置１の構成は、ロボット制御装置１の構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。ロボット制御装置１の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。また、ロボット制御装置１の機能及び処理の分担は、説明した例に限られない。 Note that the configuration of the robot control device 1 described above is classified according to main processing contents in order to facilitate understanding of the configuration of the robot control device 1. The present invention is not limited by the way of classification and names of the constituent elements. The configuration of the robot control device 1 can be classified into more components depending on the processing content. Moreover, it can also classify | categorize so that one component may perform more processes. Further, the processing of each component may be executed by one hardware or may be executed by a plurality of hardware. Further, the functions and processing sharing of the robot control device 1 are not limited to the example described.
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。本発明の提供の態様にも、様々な態様が取り得る。本発明は、例えば、把持部制御部が含まれる把持部（把持装置）として提供してもよいし、把持部制御部を把持部制御装置として提供してもよい。また、本発明は、例えば、ロボット制御方法、把持部制御方法、プログラム、当該プログラムを記憶した記憶媒体などとしても提供することもできる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be made to the above embodiment. In addition, it is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention. Various aspects of the provided aspects of the invention can also be employed. The present invention may be provided, for example, as a gripping unit (gripping device) including a gripping unit control unit, or the gripping unit control unit may be provided as a gripping unit control device. The present invention can also be provided as, for example, a robot control method, a gripper control method, a program, a storage medium storing the program, and the like.
なお、本発明は、ハンド以外のエンドエフェクターについても同様に適用できる。 The present invention can be similarly applied to end effectors other than the hand.
１：ロボット制御装置
２：ロボット
２０：胴部
２１：アーム
２１ａ：ジョイント
２１ｂ：アーム部材
２１ｃ：力覚センサー
２２：ハンド
２２ａ：アクチュエーター
２２ｂ：撮像装置
２２ｃ：加速度センサー
２４：脚部
２５：頭部
２６：撮像装置
２００：第一制御部
２００Ｂ：第一制御部
２０１：設定情報生成部
２０１Ａ：設定情報生成部
２１０：第二制御部
２１０Ｂ：第二制御部
２２０：ハンド制御部
２２１：受信部
２２１Ｂ：受信部
２２２：エラー検出部
２２３：設定情報記憶部
２２４：代替指令生成部
２２４Ａ：代替指令生成部
２２４Ｂ：代替指令生成部
２２５：動作検出部
２２６：設定情報生成部
２２７：動作検出部
Ｔ：作業台
Ｗ：ワーク
1: Robot control device 2: Robot 20: Body 21:
Claims (17)
前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出部と、
前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成部と、
前記エラー検出部により前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて前記把持部を制御し、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて前記把持部を制御する把持部制御部と、
を備えるロボット制御装置。 A receiving unit for receiving a first signal for controlling the gripping unit of the robot;
An error detection unit for detecting a communication error of the first signal;
When the communication error is detected by the error detection unit, a signal generation unit that generates a second signal for controlling the gripping unit based on predetermined setting information;
When the communication error is not detected by the error detection unit, the gripping unit is controlled based on the first signal. When the communication error is detected by the error detection unit, the first error is detected. A gripper controller that controls the gripper based on the second signal;
A robot control device comprising:
前記第一の信号を送信する上位制御部を備え、
前記把持部制御部は、前記受信部と、前記エラー検出部と、前記信号生成部とを含む、
ロボット制御装置。 The robot control device according to claim 1,
An upper control unit for transmitting the first signal;
The gripper control unit includes the reception unit, the error detection unit, and the signal generation unit.
Robot control device.
前記設定情報は、前記把持部が設けられる前記ロボットのアーム部の動作状態を示し、
前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記アームの動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to claim 1 or 2,
The setting information indicates an operation state of an arm unit of the robot provided with the gripping unit,
The signal generation unit generates the second signal for controlling the operation of the gripping unit based on the operation state of the arm indicated by the setting information.
Robot control device.
前記設定情報は、前記把持部の動作状態を示し、
前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記把持部の動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to any one of claims 1 to 3,
The setting information indicates an operation state of the gripping unit,
The signal generation unit generates the second signal for controlling the operation of the gripping unit based on the operation state of the gripping unit indicated by the setting information.
Robot control device.
前記設定情報は、前記通信エラーが検出された場合の前記把持部の動作を示し、
前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to claim 1 or 2,
The setting information indicates an operation of the gripper when the communication error is detected,
The signal generation unit generates the second signal for controlling the operation of the gripping unit indicated by the setting information.
Robot control device.
前記上位制御部は、前記設定情報を生成する設定情報生成部を備え、
前記設定情報は、前記第一の信号に含まれ、
前記信号生成部は、前記通信エラーの検出よりも前に受信された前記第一の信号に含まれる前記設定情報に基づいて前記第二の信号を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to claim 2,
The upper control unit includes a setting information generation unit that generates the setting information,
The setting information is included in the first signal,
The signal generation unit generates the second signal based on the setting information included in the first signal received before the detection of the communication error;
Robot control device.
前記設定情報生成部は、前記ロボットに対して予め教示された教示情報に基づいて、前記設定情報を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to claim 6,
The setting information generation unit generates the setting information based on teaching information previously taught to the robot.
Robot control device.
前記把持部制御部は、前記設定情報を生成する設定情報生成部を備え、
前記信号生成部は、前記設定情報生成部により生成された前記設定情報に基づいて前記第二の信号を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to claim 2,
The gripper control unit includes a setting information generation unit that generates the setting information,
The signal generation unit generates the second signal based on the setting information generated by the setting information generation unit.
Robot control device.
前記設定情報生成部は、撮像装置から出力される撮像画像に基づいて、前記把持部が設けられる前記ロボットのアームの動作状態を示す前記設定情報を生成し、
前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記アームの動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to claim 8,
The setting information generation unit generates the setting information indicating an operation state of an arm of the robot provided with the gripping unit based on a captured image output from the imaging device,
The signal generation unit generates the second signal for controlling the operation of the gripping unit based on the operation state of the arm indicated by the setting information.
Robot control device.
前記設定情報生成部は、加速度センサーから出力される加速度に基づいて、前記把持部が設けられる前記ロボットのアームの動作状態を示す前記設定情報を生成し、
前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記アームの動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to claim 8,
The setting information generation unit generates the setting information indicating an operation state of the robot arm on which the grip unit is provided, based on the acceleration output from the acceleration sensor,
The signal generation unit generates the second signal for controlling the operation of the gripping unit based on the operation state of the arm indicated by the setting information.
Robot control device.
前記設定情報生成部は、力センサーから出力される力の情報に基づいて、前記把持部が設けられる前記ロボットのアームの動作状態を示す前記設定情報を生成し、
前記信号生成部は、前記設定情報が示す前記アームの動作状態に基づいて、前記把持部の動作を制御する前記第二の信号を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to claim 8,
The setting information generation unit generates the setting information indicating an operation state of an arm of the robot on which the grip unit is provided, based on force information output from a force sensor,
The signal generation unit generates the second signal for controlling the operation of the gripping unit based on the operation state of the arm indicated by the setting information.
Robot control device.
前記信号生成部は、前記設定情報が前記アームが動作していることを示している場合には、前記把持部の把持力を上げる前記第二の信号を生成する、
ロボット制御装置。 The robot control device according to any one of claims 3, 4, and 9 to 11,
The signal generation unit generates the second signal for increasing the gripping force of the gripping unit when the setting information indicates that the arm is operating.
Robot control device.
前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出部と、
前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成部と、
前記エラー検出部により前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて前記把持部を制御し、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて前記把持部を制御する把持部制御部と、
を備える把持部制御装置。 A receiving unit for receiving a first signal for controlling the gripping unit of the robot;
An error detection unit for detecting a communication error of the first signal;
When the communication error is detected by the error detection unit, a signal generation unit that generates a second signal for controlling the gripping unit based on predetermined setting information;
When the communication error is not detected by the error detection unit, the gripping unit is controlled based on the first signal. When the communication error is detected by the error detection unit, the first error is detected. A gripper controller that controls the gripper based on the second signal;
A gripper control device comprising:
前記把持部を制御する第一の信号を受信する受信部と、
前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出部と、
前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成部と、を備え、
前記把持部は、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて動作し、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて動作する、
ロボット。 A gripping part;
A receiving unit for receiving a first signal for controlling the gripping unit;
An error detection unit for detecting a communication error of the first signal;
A signal generation unit that generates a second signal for controlling the gripping unit based on predetermined setting information when the communication error is detected by the error detection unit;
The gripping unit operates based on the first signal when the communication error is not detected by the error detection unit, and when the communication error is detected by the error detection unit, Operate based on the second signal,
robot.
前記把持装置を制御する第一の信号を受信する受信部と、
前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出部と、
前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持装置を制御する第二の信号を生成する信号生成部と、を備え、
前記把持装置は、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて動作し、前記エラー検出部により前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて動作する、
把持装置。 A gripping device connected to a robot,
A receiver for receiving a first signal for controlling the gripping device;
An error detection unit for detecting a communication error of the first signal;
A signal generation unit that generates a second signal for controlling the gripping device based on predetermined setting information when the communication error is detected by the error detection unit;
The gripping device operates based on the first signal when the communication error is not detected by the error detection unit, and when the communication error is detected by the error detection unit, Operate based on the second signal,
Gripping device.
前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出ステップと、
前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成ステップと、
前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて前記把持部を制御するステップと、
前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて前記把持部を制御するステップと、
を含むロボット制御方法。 A receiving step for receiving a first signal for controlling the gripping portion of the robot;
An error detection step of detecting a communication error of the first signal;
When the communication error is detected in the error detection step, a signal generation step for generating a second signal for controlling the gripper based on predetermined setting information;
If the communication error is not detected in the error detection step, controlling the gripping unit based on the first signal;
If the communication error is detected in the error detection step, controlling the gripping unit based on the second signal;
A robot control method including:
前記第一の信号の通信エラーを検出するエラー検出ステップと、
前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出された場合には、所定の設定情報に基づいて、前記把持部を制御する第二の信号を生成する信号生成ステップと、
前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出されていない場合には、前記第一の信号に基づいて前記把持部を制御するステップと、
前記エラー検出ステップで前記通信エラーが検出された場合には、前記第二の信号に基づいて前記把持部を制御するステップと、
を演算装置に実行させるプログラム。 A receiving step for receiving a first signal for controlling the gripping portion of the robot;
An error detection step of detecting a communication error of the first signal;
When the communication error is detected in the error detection step, a signal generation step for generating a second signal for controlling the gripper based on predetermined setting information;
If the communication error is not detected in the error detection step, controlling the gripping unit based on the first signal;
If the communication error is detected in the error detection step, controlling the gripping unit based on the second signal;
A program that causes an arithmetic unit to execute.
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| JP2014065409A JP2015186834A (en) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Robot control apparatus, holding unit control device, robot, holding unit, robot control method and program |
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