JP2020069614A - ロボットシステム - Google Patents

Abstract

【課題】検査装置や高精度な計測機器の製造会社等によって製造されるセンサシステムを用いたロボットの正確なトラッキング制御を実現することができるロボットシステムを提供する。【解決手段】このロボットシステムは、センサ２１によって得られたデータに基づき、移動手段１０によって移動している対象Ｏの位置検出を少なくとも行うセンサシステム２０と、対象Ｏに対して作業を行うロボット３０と、ロボット３０を制御するロボット制御装置４０と、ロボット制御装置４０に接続され、移動手段１０による対象Ｏの移動量を計測する計測部１０ａと、を備え、センサシステム２０が、センサ２１にデータを取得させる際に信号を送信し、ロボット制御装置４０が、信号を受信した時の計測部１０ａの計測値に関する値を保持し、当該値をセンサシステム２０により検出される対象Ｏの位置と対応させる。【選択図】図１

Description

本発明はロボットシステムに関する。

従来、搬送装置によって移動している対象に対して作業を行うロボットと、ロボットを制御するロボット制御装置と、ロボット制御装置によって制御されるビジョンシステムと、搬送装置による対象の移動量を計測する計測部とを備え、ビジョンシステムによって得られた画像中で対象の位置が検出され、検出された位置と計測部により計測される移動量とに基づきロボットが制御されるロボットシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１１−９０８７１号公報

前記ビジョンシステムはロボットの製造会社によって設計されたロボット制御用のものであり、ロボットの制御に特化したものである。一般的に、ロボット制御装置およびビジョンシステムは互いに適合するように作られている。そして、ビジョンシステムによって得られる情報、データ等はロボット制御装置での使用に適したものであり、ビジョンシステムによる撮像に関する情報、その他必要な情報等がロボット制御装置にタイムリーに送信される。このため、ロボット制御装置は、ビジョンシステムから受信するデータに基づき、搬送装置によって搬送される対象にロボットを追随させるトラッキング制御を正確に行うことが可能となる。

一方、例えば検査装置やロボットの動作性能を超える高精度な計測器の製造会社等によって製造されるセンサシステムは、前記ビジョンシステムよりも優れた機能を有する場合がある。このため、センサシステムを用いたロボットのトラッキング制御の要望が出てきている。しかし、センサシステムのセンサおよびセンサ制御装置はロボットの制御用ではない。このため、センサシステムはロボットの制御に適した情報、データ等をタイムリーに提供できるとは限らない。センサシステムはその用途に適した仕様およびインターフェースを備えており、これらはセンサシステムの製造会社によって異なる。一方、ロボットおよびロボット制御装置の仕様もロボットの製造会社によって異なっている。このため、検査装置や高精度な計測器の製造会社等によって製造されるセンサシステムを用いたロボットの正確なトラッキング制御の実現は困難である。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされている。本発明の目的の一つは、例えば検査装置や高精度な計測器の製造会社等によって製造されるセンサシステムを用いたロボットの正確なトラッキング制御を実現することができるロボットシステムの提供である。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一態様のロボットシステムは、センサによって得られたデータに基づき、移動手段によって移動している対象の位置検出を少なくとも行うセンサシステムと、前記対象に対して作業を行うロボットと、前記ロボットを制御するロボット制御装置と、前記ロボット制御装置に接続され、前記移動手段による前記対象の移動量を計測する計測部と、を備え、前記センサシステムが、前記センサに前記データを取得させる際に信号を送信し、前記ロボット制御装置が、前記信号を受信した時の前記計測部の計測値に関する値を保持し、前記値を前記センサシステムにより検出される前記対象の位置と対応させる。

上記態様では、センサシステムがセンサにデータを取得させる際に、センサシステムが信号を送信し、ロボット制御装置が、信号を受信した時の計測部の計測値に関する値を保持する。また、センサシステムにより検出される対象の位置と保持した計測値に関する値とが対応付けられる。このため、センサシステムによる対象の位置検出の遅れや、センサシステムからロボット制御装置への情報送信の遅れ等がある場合でも、ロボットの正確なトラッキング制御を行うことが可能となる。
なお、センサによるデータ取得の瞬間に対する計測部の計測値が得られる瞬間の遅れを加味して、計測値を補正しても良い。
また正確なトラッキング制御が不要な場合は、ロボット制御装置がセンサシステムに起動の信号を送るタイミングで計測部の計測値を保持しても良い。

上記態様において、好ましくは、前記センサシステムが、前記センサによって得られた前記データに基づき前記対象の質情報又は形状情報を検出し、前記ロボット制御装置が、保持した前記値を、前記センサシステムによって検出される前記位置と、前記質情報又は形状情報とに対応させる。
検査装置や高精度な計測器の製造会社等によって製造されるセンサシステムは、対象の質情報や形状情報の検出に優れている場合がある。当該態様では、保持した計測値に関する値にセンサシステムによって検出される質情報や形状情報が対応付けられるので、センサシステムによって得られた質情報を用いた正確な判断等が可能となる。

上記態様において、好ましくは、前記センサシステムおよび前記ロボット制御装置と接続された上位制御装置を備え、前記ロボット制御装置が、前記上位制御装置を経由して前記センサシステムによって検出される前記位置の情報を受信する。
センサシステムとロボット制御装置との上位制御装置を介した通信は、センサシステムとロボット制御装置とが直接通信する場合に比べ、通信に遅れが生じ易い。当該態様では、センサシステムがセンサにデータを取得させる際に、センサシステムが信号を送信し、ロボット制御装置が、信号を受信した時の計測部の計測値に関する値を保持する。このため、センサシステムとロボット制御装置とが上位制御装置を介して通信を行う場合でも、ロボットの正確なトラッキング制御を行うことが可能となる。
なお、この場合でも前記センサによる前記データ取得の瞬間に対する計測部の計測値が得られる瞬間の遅れを加味して、計測値を補正しても良い。
また正確なトラッキング制御が不要な場合は、ロボット制御装置がセンサシステムに起動の信号を送るタイミングで計測部の計測値を保持しても良い。

上記態様において、好ましくは、前記センサが前記ロボット又は他のロボットによって支持されており、前記ロボット制御装置が、前記信号を受信した時の前記ロボット又は前記他のロボットの動作情報を保持し、保持した前記動作情報を保持した前記値と対応させる。
なお、この場合でも前記センサによる前記データ取得の瞬間に対する計測部の計測値が得られる瞬間の遅れを加味して、計測値を補正しても良い。
当該態様では、センサシステムがロボットの制御用に製造されたものではなく、センサがロボット又は他のロボットに支持されている。しかし、センサシステムによる対象の位置検出が行われた際の計測部の計測値に関する値とロボット又は他のロボットの動作情報とが対応付けられるので、ロボットの正確なトラッキング制御を行うことが可能となる。

本発明によれば、検査装置の製造会社等によって製造されるセンサシステムを用いたロボットの正確なトラッキング制御を実現することができる。

本発明の第１実施形態のロボットシステムの構成を示す図である。 第１実施形態のロボットシステムのロボット制御装置のブロック図である。 第１実施形態のロボットシステムの制御の例を示すフローチャートである。 第２実施形態のロボットシステムの制御の例を示すフローチャートである。

本発明の第１実施形態に係るロボットシステムが、図面を用いながら以下説明されている。
本実施形態のロボットシステムは、図１に示されるように、対象Ｏを移動させる移動手段としての搬送装置１０と、センサシステム２０と、ロボット３０と、ロボット３０を制御するロボット制御装置４０とを備えている。搬送装置１０の搬送方向とロボット３０のロボット座標系２０１のＸ軸方向が一致しており、搬送装置１０の搬送面に垂直な方向とロボット座標系２０１のＺ軸方向とが一致しており、ロボット座標系２０１のＹ軸方向は搬送装置１０の幅方向と一致するように取られている。本実施形態ではＺ軸方向は鉛直方向である。

各対象Ｏがワークである場合、ロボット３０は各対象Ｏに対して取出し、加工等の作業を行う。各対象Ｏが単一のワーク上に形成された穴であってもよい。この場合、ロボット３０は各対象Ｏに対して加工、部品取付け等の作業を行う。

搬送装置１０は、搬送される対象Ｏの移動量を検出することができるエンコーダ等の計測部１０ａを有する。計測部１０ａは例えば搬送装置１０を駆動するモータ１０ｂ内に設けられている。もしくはエンコーダ先端にローラを付けて、そのローラをコンベヤ面に押し当てても良い。計測部１０ａはロボット制御装置４０に接続され、計測部１０ａの計測値が常にロボット制御装置４０に送られている。

センサシステム２０は、例えば、搬送装置１０によって搬送される対象Ｏの検査を行うためのシステムである。センサシステム２０は、センサ２１と、センサ２１で得られたデータを処理する処理部２２と、処理部２２によって得られた処理後データを用いて判断を行う判断部２３とを備えている。処理部２２および判断部２３は例えばセンサ制御装置２４内に設けられている。
なお、処理部２２および判断部２３はセンサ２１に内蔵されても良い。

センサ２１は、対象Ｏの位置を検出するためのデータを得ることができるものでればよく、例えば二次元カメラ、三次元カメラ、三次元距離センサ等である。本実施形態では、センサ２１は搬送装置１０の上方に配置されている。

センサ制御装置２４は、ＣＰＵ等のプロセッサ、不揮発性ストレージ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部、キーボード等の入力部、ディスプレイ等を有するものであり、ロボット制御装置４０と接続されている。記憶部に格納されているプログラムに基づき作動するプロセッサによって、処理部２２および判断部２３が実現される。
前記検査は如何なる検査であってもよく、処理部２２は、周知の画像処理等を行うことによって処理後データを作成し、判断部２３は処理後データに基づき各対象Ｏについて例えば部品検査又は製品検査の一環として合否判断を行う。

また、処理部２２又は判断部２３は、処理後または処理前のデータを用いて、各対象Ｏの少なくとも位置を検出する。当該処理は画像処理、マッチング処理等を含むので、当該処理の処理周期は１００ミリ秒又はそれ以上になる場合が多く、センサ２１が三次元データを得る場合は、当該処理の制御周期はさらに長くなる。なお、処理部２２又は判断部２３が、各対象Ｏの位置および姿勢を検出してもよい。

検出される各対象Ｏの位置は、センサ２１によって得られたデータ上の各対象Ｏの位置又は処理後データ上の各対象Ｏの位置であってもよい。この場合でも、ロボット制御装置４０がこれらの位置のロボット座標系における位置を認識していれば、後述の処理を行うことができる。

ロボット３０は特定の種類のロボットに限定されないが、本実施形態のロボット３０は、複数の可動部をそれぞれ駆動する複数のサーボモータ３１（図２参照）を備える垂直多関節ロボットである。なお、複数の可動部によってロボット３０のアーム３０ａが構成されている。各サーボモータ３１はその作動位置を検出するための作動位置検出装置を有し、作動位置検出装置は一例としてエンコーダである。作動位置検出装置の検出値はロボット制御装置４０に送信される。ロボット３０は、水平多関節ロボット、マルチリンクロボット等であってもよい。

ロボット制御装置４０は、一例では、図２に示されるように、ＣＰＵ等のプロセッサ４１と、表示装置４２と、不揮発性ストレージ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する記憶部４３と、ロボット３０のサーボモータ３１にそれぞれ対応している複数のサーボ制御器４４と、操作盤等の入力部４５とを備えている。

記憶部４３にはシステムプログラム４３ａが格納されており、システムプログラム４３ａはロボット制御装置４０の基本機能を担っている。また、記憶部４３には動作プログラム４３ｂおよび追随制御プログラム４３ｃも格納されており、各プログラムに基づきプロセッサ４１がロボット３０の各サーボモータ３１およびロボット３０の先端部のツールＴを制御し、これにより搬送装置１０によって搬送されている対象Ｏにロボット３０が作業を行う。また、記憶部４３には計測値保持プログラム４３ｄが格納されている。

本実施形態では、センサ２１の検出範囲はロボット３０の作業範囲に対して搬送装置１０の搬送方向の上流側に配置され、検出範囲と作業範囲とが重複していない。作業範囲はロボット３０が動ける範囲ではなく、ロボット３０が前記作業を行う範囲である。なお、検出範囲と作業範囲とが部分的に重複していてもよい。

ロボット制御装置４０はロボット３０の制御用に作られたものであり、このためロボット制御装置４０はロボット３０の座標系であるロボット座標系２０１を認識している。ロボット制御装置４０は、ロボット３０のアーム３０ａの各可動部およびツールＴのロボット座標系２０１上の位置および姿勢を把握しながら、各サーボモータ３１およびロボット３０の先端部のツールＴを制御する。

ここで、搬送装置１０によって搬送される対象Ｏにロボット３０の先端部のツールＴを追随させる制御（トラッキング制御）を、センサシステム２０によって検出された各対象Ｏの位置データを用いて行うためには、センサシステム２０からロボット制御装置４０にタイムリーに各対象Ｏの検出位置又はそれに関する情報を送信する必要があるが、センサシステム２０はそのような機能を持っていない。

比較例として、ロボット３０の制御用のビジョンシステムを説明する。ビジョンシステムはロボット３０およびロボット制御装置４０を製造するロボット製造会社によって製造され、ロボット３０の制御に特化したものである。一般的に、ロボット制御装置４０およびビジョンシステムは互いに適合するように作られている。そして、ビジョンシステムによって得られる情報、データ等はロボット制御装置４０での使用に適したものであり、ビジョンシステムによる撮像に関する情報、その他必要な情報等がロボット制御装置４０にタイムリーに送信される。そして、ロボット制御装置４０は、ビジョンシステムから受信するデータに基づきトラッキング制御を行う。

一方、センサシステム２０はその製造に特化した会社によって製造され、センサ２１およびセンサ制御装置２４は検査用であり、ロボット３０の制御用ではない。センサシステム２０が検査以外の用途に用いられるものである場合も同様である。このようなセンサシステム２０はその用途に適した仕様およびインターフェースを備えており、センサシステム２０のセンサ２１およびセンサ制御装置２４上で行われる処理も前記用途に特化したものである。このため、センサシステム２０はロボット３０の制御に適した情報、データ等をタイムリーに提供できるものではない。上記の状況において、通常はロボットの制御用のビジョンシステムの導入が検討される。

しかし、検査等の特定の用途に特化したセンサシステム２０およびセンサ２１は、ロボット３０の制御用のビジョンシステムよりも優れた機能も持っている場合がある。例えば、センサ２１が高精度である場合、処理部２２における処理が高精度である場合、センサシステム２０がビジョンシステムでは得られない情報を得ることができる場合等がある。本実施形態では、ロボット３０の先端部のツールＴを対象Ｏに追随させる制御にセンサシステム２０の出力を用いる。

このために、本実施形態では、図１に示されるように、センサシステム２０のセンサ制御装置２４からセンサ２１への信号経路とロボット制御装置４０とを接続する信号線４６が設けられている。前記信号経路は、センサ制御装置２４からセンサ２１にトリガー信号を送るものである。信号経路は、トリガー信号を発信する基板、基板とセンサ２１とを接続する信号線等を含む。

例えば、信号線４６の一端をロボット制御装置４０の所定の接続部に接続し、信号線４６の他端を信号経路に接続する。また、ロボット制御装置４０の入力部４５に前記所定の接続部に接続された信号線の割り付けを入力する。信号線４６が後述の信号の入力用であることを設定するための設定ユーザーインターフェースが入力部４５に設けられてもよい。
なお、図１に示されるように、信号線４６はセンサ制御装置２４から配線されても良い。センサ制御装置２４は露光のためのステップ信号をカメラに送るが、その信号をロボット制御装置４０に入れても良い。もしくは、センサ制御装置２４は撮像のタイミングで照明を光らせるためのストロボ信号を出力することができるが、その信号をロボット制御装置４０に入れても良い。要は、カメラ２１の露光と定時性を保った信号がロボット制御装置４０に入力されれば良い。コンベヤ速度が凡そ一定でかつ遅れがほぼ一定であれば計測部１０ａの計測値の補正が可能である。
なお、ここでは物理的に別途配線を行っているが、センサ制御装置２４とロボット制御装置４０を繋ぐ配線、例えばイーサネット（登録商標）を通じてロボット制御装置２４に信号を入力しても良い。例えば、イーサネット（登録商標）の中には様々なプロトコルがあり、産業用にフィールドバスなどが用意されている。フィールドバスの中には、高周期でデータのやり取りが可能なものがあり、疑似的に露光のタイミングに合わせた信号を出力することも可能である。この信号を利用して計測部１０ａの計測値を保持しても良い。コンベヤ速度が凡そ一定でかつ遅れがほぼ一定であれば計測部１０ａの計測値の補正（計算）が可能である。当該計算が行われる場合、計算後の値が保持される。

本実施形態において、搬送装置１０によって対象Ｏが搬送されている状態でロボット３０の先端部のツールＴを対象Ｏに追随させる制御を行う場合のロボット制御装置４０およびセンサシステム２０の処理を、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
対象Ｏに作業を行うための動作が開始されると、ロボット制御装置４０はセンサシステム２０に対象Ｏの位置の検出を行わせる指令信号を送信する（ステップＳ１−１）。これにより、センサシステム２０はセンサ２１とロボット制御装置４０にトリガー信号を送り（ステップＳ２−１）、処理部２２又は判断部２３がセンサ２１によって得られたデータを用いて各対象Ｏの少なくとも位置を検出し（ステップＳ２−２）、検出した位置データをロボット制御装置４０に送信する（ステップＳ２−３）。なお、ステップＳ１−１が行われずに、ステップＳ２−１およびＳ２−２が所定時間ごと、もしくは、センサシステム２０にロボットとは別もしくは同じエンコーダを入力して一定距離ごとに実行されてもよい。もしくは、別途光電センサを設け、光電センサの検知をトリガーとして指令信号を送付しても良い。また、ステップＳ２−３において、位置データに各対象Ｏの姿勢データが含まれていてもよい。
なお、指令信号は、センサシステムが用意する何らかの通信手段で送信されれば良い。例えば、イーサネット（登録商標）を通じたコマンドメッセージでも良いし、ロボット制御装置４０とセンサシステムを配線して指令信号を送付しても良い。

ここで、センサ制御装置２４からセンサ２１への信号経路とロボット制御装置４０とを接続する信号線４６が設けられているので、センサシステム２０がセンサ２１にトリガー信号を送る際、所定の信号が信号線４６を介してロボット制御装置４０に送信される。本実施形態では、所定の信号は前記トリガー信号である。トリガー信号は、センサ２１によるデータ取得のステップ信号、センサ２１による照明装置のトリガー信号等である。このため、ロボット制御装置４０は、センサ２１によるデータ取得と同時又はほぼ同時に前記信号を受信する。

ロボット制御装置４０は、計測値保持プログラム４３ｄに基づき、信号を受信した時の計測部１０ａの計測値を保持する（ステップＳ１−２）。なお、前述のように計測部１０ａの計測値が補正（計算）される場合、計算後の値が計測値の代わりに保持される。つまり、計測値に関する値が保持されればよく、ステップＳ１−２では計測値に関する値は計測値そのものである。ロボット制御装置４０がロボット３０を制御する制御周期が例えば１０ミリ秒程度である場合、それよりもステップＳ１−２の処理のためのロボット制御装置４０の処理周期が短いことが好ましい。
若しくは受信した瞬間の時間を割り込み処理で記録しておき、その前後の区切りでエンコーダ値を記録して間を線形補完し、受信した瞬間のエンコーダ値を計算によって求めても良い。このように求められた値も計測値に関する値である。
若しくは遅れを考慮してセンサシステム側で信号を先行して送信するようにしても良い。

一方、ロボット制御装置４０は、センサシステム２０から各対象Ｏの位置データを受信し、受信した各対象Ｏの位置データと保持した計測値とを記憶部４３に記憶する（ステップＳ１−３）。記憶部４３に記憶する際に、各対象Ｏの位置データと保持した計測値とが対応付けられる。
なお、精度が不要なトラッキングシステムの場合は、ステップＳ１−１後に又はステップＳ１−１に応じて計測部１０ａの計測値を記録し、Ｓ２−３で送られてきた結果と対応付けても良い。
なお、ロボット制御装置４０とセンサシステム２０との間の前記信号および前記データの送受信は、センサシステムが用意する何らかの通信手段で受信されれば良い。例えば、イーサネット（登録商標）を通じたメッセージでも良いし、フィールドバスを利用した疑似グループ信号でも良いし、ロボット制御装置とセンサシステムを配線してグループ信号を受信しても良い。ここでグループ信号は、各信号が例えば１６ビットの一つに対応したものである。

ロボット制御装置４０は、追随制御プログラム４３ｃに基づき、これから作業を行う対象Ｏの位置データと、当該対象Ｏについて保持された計測値と現在の計測部１０ａの計測値との差とを用いて、ロボット３０の先端部のツールＴを対象Ｏに追随させる制御を行い（ステップＳ１−４）、ロボット３０による作業が対象Ｏに対して行われる。
なおロボット３０が作業を行う前に複数の対象をセンサシステム２０が検出した場合、ロボット制御装置４０はそれらをキュー管理しても良い。

続いて、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムが、図面を用いながら以下説明されている。第２実施形態のロボットシステムは、第１実施形態において、センサシステム２０とロボット制御装置４０との間の通信が上位制御装置５０を介して行われるものである。第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成には同一の符号が付され、その説明が省略されている。

第２実施形態のロボットシステムは、第１実施形態と同様の搬送装置１０、センサシステム２０、ロボット３０、およびロボット制御装置４０を有し、センサシステム２０およびロボット制御装置４０が接続された上位制御装置５０をさらに有する。

上位制御装置５０は例えばサーバーコンピュータやＰＬＣ（Programmable Logic Controller）であり、生産管理機能を有する。センサシステム２０の検査結果および検出結果が上位制御装置５０に送られ、上位制御装置５０において検査結果の蓄積等が行われる。また、ロボット制御装置４０から上位制御装置５０に作業に関する情報が送信される。一方、上位制御装置５０からセンサシステム２０およびロボット制御装置４０に生産に関する様々な指令信号が送られる。

第２実施形態において、搬送装置１０によって対象Ｏが搬送されている状態でロボット３０の先端部のツールＴを対象Ｏに追随させる制御を行う場合のロボット制御装置４０の処理を、図４のフローチャートを参照しながら説明する。
対象Ｏに作業を行うための動作が開始されると、ロボット制御装置４０は上位制御装置５０に対象Ｏの位置の検出を行わせる指令信号を送信し（ステップＳ３−１）、上位制御装置５０からセンサシステム２０に指令信号が送信される（ステップＳ４−１）。これにより、センサシステム２０はセンサ２１とロボット制御装置４０にトリガー信号を送り（ステップＳ５−１）、処理部２２又は判断部２３がセンサ２１によって得られたデータを用いて各対象Ｏの少なくとも位置を検出し（ステップＳ５−２）、検出した位置データを上位制御装置５０に送信する（ステップＳ５−３）。上位制御装置５０は受信した位置データをロボット制御装置４０に送信する（ステップＳ４−２）。

第１実施形態と同様に、センサ制御装置２４からセンサ２１への信号経路とロボット制御装置４０とを接続する信号線４６が設けられているので、センサシステム２０がセンサ２１にトリガー信号を送る際、所定の信号（信号）が信号線４６を介してロボット制御装置４０に送信される。このため、ロボット制御装置４０は、センサ２１によるデータ取得と同時又はほぼ同時に前記信号を受信する。

ロボット制御装置４０は、計測値保持プログラム４３ｄに基づき、信号を受信した時の計測部１０ａの計測値を保持する（ステップＳ３−２）。第１実施形態と同様に計算後の値が保持されてもよい。一方、ロボット制御装置４０は、センサシステム２０によって検出された各対象Ｏの位置データを上位制御装置５０から受信し、受信した各対象Ｏの位置データと保持した計測値とを記憶部４３に記憶する（ステップＳ３−３）。記憶部４３に記憶する際に、各対象Ｏの位置データと保持した計測値とが対応付けられる。

ロボット制御装置４０は、追随制御プログラム４３ｃに基づき、これから作業を行う対象Ｏの位置データと、当該対象Ｏについて保持された計測値と現在の計測部１０ａの計測値との差とを用いて、ロボット３０の先端部のツールＴを対象Ｏに追随させる制御を行い（ステップＳ３−４）、ロボット３０による作業が対象Ｏに対して行われる。

第１および第２実施形態では、センサシステム２０がセンサ２１にデータを取得させる際に、センサシステム２０が信号を送信し、ロボット制御装置４０が、信号を受信した時の計測部１０ａの計測値に関する値を保持する。また、センサシステム２０により検出される対象Ｏの位置と保持した計測値に関する値とが対応付けられる。このため、センサシステム２０による対象Ｏの位置検出の遅れや、センサシステム２０からロボット制御装置４０への情報送信の遅れ等がある場合でも、ロボット３０の正確なトラッキング制御を行うことが可能となる。

また、第２実施形態では、センサシステム２０およびロボット制御装置４０と接続された上位制御装置５０を備え、ロボット制御装置４０が、上位制御装置５０を経由してセンサシステム２０によって検出される位置の情報を受信する。

センサシステム２０とロボット制御装置４０との上位制御装置５０を介した通信は、センサシステム２０とロボット制御装置４０とが直接通信する場合に比べ、通信に遅れが生じ易い。当該態様では、センサシステム２０がセンサ２１にデータを取得させる際に、センサシステム２０が信号を送信し、ロボット制御装置４０が、信号を受信した時の計測部１０ａの計測値に関する値を保持する。このため、センサシステム２０とロボット制御装置４０とが上位制御装置５０を介して通信を行う場合でも、ロボット３０の正確なトラッキング制御を行うことが可能となる。

また、第１および第２実施形態では、信号線４６の一端がロボット制御装置４０の所定の接続部に接続され、信号線４６が後述の信号の入力用であることを設定するための設定ユーザーインターフェースが入力部４５に設けられている。このため、ロボット制御装置４０との接続処理の容易化と、ロボット３０の正確なトラッキング制御とを両立させることができる。

なお、第１および第２実施形態において、センサシステム２０が、センサ２１によって得られたデータに基づき対象Ｏの質情報や形状情報を検出してもよい。質情報や形状情報は、対象Ｏの質を示す質関連スコアであってもよい。質関連スコアの例は、検出された対象Ｏの形状又は色と所定のモデル形状又は色との合致度である。例えば対象Ｏが生鮮食品である場合、その鮮度、腐食の有無等によって、対象Ｏの形状および色が変化する。また、質情報は、対象Ｏに対するロボット３０の作業の難易度を示す作業関連スコアであってもよい。例えば対象Ｏに応じて作業性が変わる。

そして、第１および第２実施形態において、ロボット制御装置４０が、保持した計測値に関する値、センサシステム２０によって検出される位置、および質情報又は形状情報を記憶し、保持した計測値に関する値に検出位置および質情報又は形状情報を対応付けてもよい。
検査装置や高精度の計測器の製造会社等によって製造されるセンサシステム２０は、対象Ｏの質情報の検出に優れている場合がある。当該構成によって、保持した計測値に関する値にセンサシステム２０によって検出される質情報や形状情報が対応付けられる。このため、センサシステム２０によって得られた質情報や形状情報を用いた正確な判断等が可能となり、例えば、質が悪いものから順にロボット３０による取出作業を行うことが可能となる。

なお、第１および第２実施形態において、センサ２１がロボット３０又は他のロボットによって支持されていてもよい。この場合、ロボット制御装置４０は、信号を受信した時のロボット３０又は他のロボットの動作情報を保持し、保持した動作情報を保持した計測値に関する値と対応させる。動作情報は、各サーボモータ３１の作動位置検出装置の検出値等である。当該構成では、センサ２１によってデータを取得する時のセンサ２１の位置をロボット制御装置４０が認識しているので、ロボット３０の正確なトラッキング制御を行うことが可能となる。

また、第１および第２実施形態において、対象Ｏを移動させる移動手段として、搬送装置１０の代わりに、対象Ｏを移動させるロボット、自己の移動によって載置された対象Ｏを移動させる移動台車等を用いることも可能である。ロボットが用いられる場合、計測部１０ａの計測値の代わりに、ロボットの各サーボモータの作動位置検出装置の検出値が対象Ｏの移動量の計測値として用いられる場合もある。ロボット制御装置４０は、信号の受信に応じて、作動位置検出装置の検出値を記憶部に保持する。

移動台車が用いられる場合、計測部１０ａの代わりに、載置台車を駆動するモータのエンコーダの検出値が対象Ｏの移動量の計測値として用いられる。ロボット制御装置４０は、信号の受信に応じて、載置台車のモータのエンコーダの検出値を記憶部４３に保持する。

なお、計測部１０ａの代わりに、二次元カメラ等のセンサによって搬送装置１０上のマーク、対象Ｏ等の移動量を検出してもよい。この場合、二次元カメラ等のセンサが計測部として機能する。

１０ 搬送装置（移動手段）
１０ａ 計測部
１０ｂ モータ
２０ センサシステム
２１ センサ
２２ 処理部
２３ 判断部
２４ センサ制御装置
３０ ロボット
３０ａ アーム
３１ サーボモータ
４０ ロボット制御装置
４１ プロセッサ
４２ 表示装置
４３ 記憶部
４３ａ システムプログラム
４３ｂ 動作プログラム
４３ｃ 追随制御プログラム
４３ｄ 計測値保持プログラム
４４ サーボ制御器
４５ 入力部
５０ 上位制御装置
２０１ ロボット座標系
Ｏ 物品

Claims (4)

1. センサによって得られたデータに基づき、移動手段によって移動している対象の位置検出を少なくとも行うセンサシステムと、
   前記対象に対して作業を行うロボットと、
   前記ロボットを制御するロボット制御装置と、
   前記ロボット制御装置に接続され、前記移動手段による前記対象の移動量を計測する計測部と、を備え、
   前記センサシステムが、前記センサに前記データを取得させる際に信号を送信し、
   前記ロボット制御装置が、前記信号を受信した時の前記計測部の計測値に関する値を保持し、前記値を前記センサシステムにより検出される前記対象の位置と対応させる、ロボットシステム。
2. 前記センサシステムが、前記センサによって得られた前記データに基づき前記対象の質情報又は形状情報を検出し、
   前記ロボット制御装置が、保持した前記値を、前記センサシステムによって検出される前記位置と、前記質情報又は形状情報とに対応させる、請求項１に記載のロボットシステム。
3. 前記センサシステムおよび前記ロボット制御装置と接続された上位制御装置を備え、
   前記ロボット制御装置が、前記上位制御装置を経由して前記センサシステムによって検出される前記位置の情報を受信する、請求項１又は２に記載のロボットシステム。
4. 前記センサが前記ロボット又は他のロボットによって支持されており、
   前記ロボット制御装置が、前記信号を受信した時の前記ロボット又は前記他のロボットの動作情報を保持し、保持した前記動作情報を保持した前記値と対応させる、請求項１〜３の何れかに記載のロボットシステム。

Images