JP5492437B2 - Robot control system and controller - Google Patents
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Description
本発明は、ティーチペンダントとコントローラをネットワークや非有線通信手段で接続するロボット制御システム及びコントローラに関する。 The present invention relates to a robot control system and a controller for connecting a teach pendant and a controller via a network or non-wired communication means.
特許文献１では、ティーチペンダント（可搬式操作装置）とロボット制御を行うコントローラ間の通信制御において、ティーチペンダントの非常停止機能を通信化する際、両者間の通信の定時性を保証することにより、非常停止の応答性を確保する技術が提案されている。
In
一方、特許文献２では、リモートデスクトッププロトコル（以下、ＲＤＰという）を利用し、ティーチペンダントのＧＵＩ（Graphical User Interface）機能をネットワーク化する技術が提案されている。
On the other hand,
特許文献２のティーチペンダントでは、上記の非常停止機能と、ＧＵＩ機能の２つの機能を備える端末として利用されている。このため、可搬式操作装置とロボット制御を行うコントローラとの間では、非常停止機能のための安全通信と、ＧＵＩ機能のためのＲＤＰ通信の、２種類の通信が行われている。
The teach pendant of
特許文献３では、ティーチペンダントのＧＵＩ機能をネットワーク通信化する方法が述べられている。
ここで、ネットワーク接続したロボットシステムの概略を図７を参照して説明する。
Here, an outline of the networked robot system will be described with reference to FIG.
ティーチペンダント２００は、安全機能とＧＵＩ機能とを兼ね備えた、ロボットの教示を行うための端末である。そして、ティーチペンダント２００とロボット制御装置３００（コントローラ）とをネットワーク経由で接続するロボット制御システムでは、両者の間で、「安全機能」のネットワーク化を実現するための安全通信と、ＧＵＩ機能のネットワーク化を実現するための通信とがそれぞれティーチペンダント２００の安全送信部２０２とロボット制御装置３００の安全受信部３０２間、及び非安全送信部２０４と非安全受信部３０４間で行われる。
The teach
安全機能とは、作業者がティーチペンダント２００の非常停止スイッチ２０６、又はデッドマンスイッチ２０８を作業者が操作したときに、ロボット制御部３０６を制御して確実にロボットＲを停止させるための機能である。
The safety function is a function for reliably stopping the robot R by controlling the
安全通信は、ティーチペンダント２００の非常停止スイッチ２０６、デッドマンスイッチ２０８の「ＯＮ／ＯＦＦ状態」（以下、安全キー状態という）を確実にロボット制御装置３００に伝達することを目的としている。
The purpose of the safety communication is to reliably transmit the “ON / OFF state” (hereinafter referred to as “safety key state”) of the
ロボット制御装置３００は、安全通信で送られてきた安全キー状態に応じて、ロボット制御部３０６を制御してロボットＲに停止／動作許可の指示を行う。
又、特許文献１では、安全通信における通信エラーや通信機の故障により、安全入力を正しく伝達できないような安全通信エラー状態が発生した場合でも、ティーチペンダント２００及びロボット制御装置３００の安全通信エラー検出機能、例えば、タイムアウト、ＣＲＣ、連番チェック、チェックの２重化により、安全機能が安全通信エラー状態であることが検出され、この場合には、ロボットに非常停止を指示する。
The
Further, in
このため、安全通信エラーが発生した場合でも、ロボットシステム全体としては安全性が確保される。
又、ＧＵＩ機能とは、安全機能以外の操作入力手段（ボタン、スイッチ、タッチパネル、ダイヤルなど、以下、ＧＵＩキー類２１０という）と、表示手段２１２（画面、インジケータ等を含む）の機能である。
For this reason, even when a safety communication error occurs, the safety of the entire robot system is ensured.
The GUI function is a function of operation input means (buttons, switches, touch panels, dials, etc., hereinafter referred to as GUI keys 210) and display means 212 (including screens, indicators, etc.) other than safety functions.
ＧＵＩ機能を実現するために行われている非安全通信は、ティーチペンダント２００のＧＵＩキー類２１０の操作状態を、ロボット制御装置３００に伝達すること、及びティーチペンダント２００の表示手段２１２に表示する情報を前記ロボット制御装置３００から取得することを目的としている。特許文献２，３では、前記非安全通信の一例として、ＲＤＰ、ウェブ・ブラウザ、ジャバスクリプト（Ｊａｖａ ＳｃｒｉｐｔＴＭ）、アクティブＸ（登録商標）、電子メールなどが挙げられている。このように従来技術の非安全通信は、一般的なコンピュータ同士の通信方式を採用している。なお、ＧＵＩキー類２１０には、作業者がロボットの動作／停止を指示するためのキー類も存在する。
The non-safety communication performed for realizing the GUI function is to transmit the operation state of the
ところで、安全通信と非安全通信は、図７に示すように、ティーチペンダント２００の安全送信部２０２とロボット制御装置３００の安全受信部３０２間、及び非安全送信部２０４と非安全受信部３０４間で、別々に処理される。なお、通信経路は、別々でもよいが、安全送信部２０２とロボット制御装置３００の安全受信部３０２間では、安全通信パケットＳｘが生成されて送信され、非安全送信部２０４と非安全受信部３０４間では、非安全通信パケットＮＳｘが生成されて送信され、両パケットはそれぞれ別々のものとなる。なお、ｘは１，２，３……である。
By the way, as shown in FIG. 7, the safety communication and the non-safety communication are performed between the
ロボット教示作業中の通信エラーを種類別に分けると、エラー種別とその時のロボットの動作は、表１のようになる。 When communication errors during robot teaching work are classified by type, the error types and the robot operation at that time are as shown in Table 1.
又、前述のように従来技術の非安全通信は、一般的なコンピュータ同士の通信方式を利用しているため、このような非安全通信における通信エラー発生時の安全確保、すなわち、ロボット停止については、従来は検討されていなかった。 In addition, as described above, the conventional non-safety communication uses a general computer-to-computer communication method. Therefore, for ensuring safety when a communication error occurs in such non-safety communication, that is, for stopping the robot. In the past, it was not studied.
上述した例は、ロボットが停止しない例であったが、その他にも、ティーチペンダント２００に設けられたロボットの速度の動的変更ボタンの操作が解除されたにもかかわらず、通信エラーによりロボット制御装置側では速度の動的変更ボタンが押し放しと同じ状態と解釈されてしまい、ロボットの動作速度が異常に速くなることもあり得る。
The above-described example is an example in which the robot does not stop. In addition, the robot control is performed due to a communication error even though the operation of the dynamic speed change button of the robot provided on the
又、ティーチペンダントの溶接パラメータの変更ボタンの操作が解除されているにもかかわらず、通信エラーによりロボット制御装置側では溶接機に異常な指令が送られることもあり得る。 In addition, even though the operation of the change button of the teaching parameter of the teach pendant is released, an abnormal command may be sent to the welding machine on the robot controller side due to a communication error.
又、溶接ロボットのロボット制御装置では、文字入力ボタン、或いはＤｅｌキーの操作が解除されたにもかかわらず、通信エラーにより押し放しと同じ状態と解釈されてしまうと、ロボット制御装置が管理しているデータが破損することも有り得る。 Moreover, in the robot controller of the welding robot, if the character input button or the Del key is released, the robot controller will manage if it is interpreted as being pressed due to a communication error. It is possible that the stored data is corrupted.
本発明の目的は、教示時において通信エラーが発生した場合でも、ロボット制御を行うコントローラ側の反応の遅れや、或いは操作不可の状態が発生することがなく、安全性を高めることができるネットワーク対応のロボット制御システムを提供することにある。 The object of the present invention is to support a network that can improve safety without causing a delay in reaction on the controller side that performs robot control or an inoperable state even when a communication error occurs during teaching. It is to provide a robot control system.
又、本発明の他の目的は、上記ロボット制御システムに適用できるコントローラを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a controller applicable to the robot control system.
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ロボットの動作に関連する１以上の教示操作キーおよびロボットの動作には関連しない１以上の非教示操作キーを含んだ操作キーと、前記各種の操作キーのオンオフ状態を監視するキー状態監視手段と、前記キー状態監視手段が監視している前記教示操作キーの各入力状態に応じたパケットデータである教示操作パケットを、前記教示操作キーの入力順に作成して送信するとともに、前記キー状態監視手段が監視している前記非教示操作キーの各入力状態に応じたパケットデータである非教示操作パケットを、前記非教示操作キーの入力順に作成して送信する第１通信手段と、を備えた可搬式操作装置と、
受信した前記教示操作パケットおよび前記非教示操作パケットについて、通信エラーの有無を検証する第２通信手段と、前記第２通信手段が受信した前記教示操作パケットに前記通信エラーが生じていない場合はそのパケットデータに応じたロボット制御を行い、前記通信エラーが生じている場合にはロボットを停止する一方、前記第２通信手段が受信した前記非教示操作パケットのうち、前記通信エラーが生じていない非教示操作パケットに基づいてＧＵＩ制御を行うコントローラと、を備え、前記第２通信手段は、受信した前記非教示操作パケットに通信エラーを検出したときは、前記可搬式操作装置に再送信要求を行うことを特徴とするロボット制御システム
を要旨とするものである。
In order to solve the above problems, the invention according to
Second communication means for verifying the presence or absence of a communication error for the received teaching operation packet and the non-teaching operation packet, and if the communication error has not occurred in the teaching operation packet received by the second communication means Robot control is performed according to packet data, and when the communication error occurs, the robot is stopped. On the other hand, the non-teaching operation packet received by the second communication means has no non-communication error. A controller that performs GUI control based on the teaching operation packet, and when the second communication means detects a communication error in the received non-teaching operation packet, the second communication unit makes a retransmission request to the portable operation device. The gist of the robot control system is characterized by this.
請求項２の発明は、請求項１において、前記第１通信手段は、前記操作キーの入力順にパケットデータを作成して連番を付与して定期周期で送信し、前記第２通信手段は、前記教示操作パケットに対しては、前記定期周期での受信がなかった場合、または連番で受信されなかった場合に通信エラーと判定し、前記非教示操作パケットに対しては、定期周期での受信がなかった場合と、連番で受信されなかった場合のうち、少なくとも連番またはで受信されなかった場合に通信エラーと判定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the first communication unit creates packet data in the order of input of the operation keys, assigns serial numbers, and transmits them in a periodic cycle . When the teaching operation packet is not received at the regular cycle or when it is not received with a serial number, it is determined as a communication error, and the non-teaching operation packet is received at the regular cycle. It is characterized in that it is determined as a communication error when there is no reception and serial number is not received, and at least when the serial number is not received .
請求項３の発明は、請求項１または請求項２において、前記第１通信手段は、前記再送信要求があったパケットデータについては再送することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect , the first communication unit retransmits the packet data requested to be retransmitted.
請求項４の発明は、ロボットの動作に関連する１以上の教示操作キーおよびロボットの動作には関連しない１以上の非教示操作キーを含んだ操作キーと、前記各種の操作キーのオンオフ状態を監視するキー状態監視手段と、前記キー状態監視手段が監視している前記教示操作キーの各入力状態に応じたパケットデータである教示操作パケットを、前記教示操作キーの入力順に作成して送信するとともに、前記キー状態監視手段が監視している前記非教示操作キーの各入力状態に応じたパケットデータである非教示操作パケットを、前記非教示操作キーの入力順に作成して送信する第１通信手段と、を備えた可搬式操作装置と通信するコントローラにおいて、ロボットの動作に関連する前記教示操作パケットおよびロボットの動作には関連しない前記非教示操作パケットについて、通信エラーの有無を検証する通信手段と、前記通信手段が受信した前記教示操作パケットに前記通信エラーが生じていない場合はそのパケットデータに応じたロボット制御を行い、前記通信エラーが生じている場合にはロボットを停止する一方、前記第２通信手段が受信した前記非教示操作パケットのうち、前記通信エラーが生じていない非教示操作パケットに基づいてＧＵＩ制御を行う制御手段と、を備え、前記第２通信手段は、受信した前記非教示操作パケットに通信エラーを検出したときは、前記可搬式操作装置に再送信要求を行うことを特徴とするコントローラを要旨とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an operation key including one or more teaching operation keys related to the operation of the robot and one or more non-teaching operation keys not related to the operation of the robot, and on / off states of the various operation keys. A teaching state packet that is packet data corresponding to each input state of the teaching operation key monitored by the key state monitoring unit to be monitored and the teaching operation key monitored by the key state monitoring unit is created and transmitted in the order of input of the teaching operation key. A first communication that creates and transmits non-teaching operation packets, which are packet data corresponding to the input states of the non-teaching operation keys monitored by the key state monitoring means, in the order of input of the non-teaching operation keys. the controller in communication with the portable operating device and means, and Do is related to the operation of the teaching operation packet and the robot associated with the operation of the robot Wherein the non-teaching packet, a communication means for verifying the presence or absence of a communication error, when said communication means the communication error to the teaching operation packet received does not occur performs robot control in accordance with the packet data, the Control that performs GUI control based on a non-teaching operation packet in which no communication error has occurred among the non-teaching operation packets received by the second communication means while stopping the robot when a communication error has occurred And the second communication means makes a retransmission request to the portable operation device when a communication error is detected in the received non-teaching operation packet. Is.
請求項５の発明は、請求項４において、前記第２通信手段は、前記教示操作パケットが、定期周期での受信がなかった場合、または連番で受信されなかった場合に通信エラーと判定し、前記非教示操作パケットに対しては、連番で受信されなかった場合に通信エラーと判定することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect , the second communication means determines that a communication error has occurred when the teaching operation packet is not received at a regular period or when it is not received with a serial number. the relative non-teaching packet shall be the determining means determines that a communication error if it is not received by the sequence number.
以上詳述したように、請求項１乃至請求項３の発明によれば、教示時において通信エラーが発生した場合でも、ロボット制御を行うコントローラ側の反応の遅れや、或いは操作不可の状態が発生することがなく、安全性を高めることができるネットワーク対応のロボット制御システムを提供することができる。また、再送信要求を受けた可搬式操作装置は、当該再送信要求についての非教示操作パケットをコントローラへ再送することができる。 As described above in detail, according to the first to third aspects of the invention, even when a communication error occurs during teaching, a reaction delay on the controller side that performs robot control or an inoperable state occurs. Therefore, it is possible to provide a network-compatible robot control system that can improve safety. In addition, the portable operating device that has received the retransmission request can retransmit the non-teach operation packet for the retransmission request to the controller.
又、請求項２の発明によれば、第２通信手段は、受信した教示操作パケットが前記定期周期毎に送信があったか、又は、連番で受信したか否かで通信エラー検出を行うことができ、この結果、ロボット制御を行うコントローラ側の通信エラーに伴う反応の遅れや、或いは操作不可の状態が発生することがない。また、非教示操作パケットに対しては、定期周期での受信がなかった場合と、連番で受信されなかった場合のうち、少なくとも連番で受信されなかった場合に通信エラーと判定される。このため、この通信エラーとはされない場合、非教示操作パケットに基づいてＧＵＩ制御を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the second communication means can detect a communication error depending on whether the received teaching operation packet has been transmitted at each of the regular periods or whether it has been received with a serial number. As a result, there is no reaction delay or inoperable state due to a communication error on the controller side that performs robot control. A non-teaching operation packet is determined to be a communication error at least when it is not received with a serial number, when it is not received with a regular cycle or when it is not received with a serial number. For this reason, when this communication error is not considered, GUI control can be performed based on the non-teaching operation packet.
又、請求項３の発明によれば、再送信要求に基づいて受信した非教示操作パケットに基づいてコントローラはＧＵＩ制御を行うことができる。
又、請求項４の発明によれば、リモートデスクトップ技術を応用した可搬式操作装置とロボット制御を行うコントローラの通信において、前記可搬式操作装置によりロボット動作を教示する場合のキー操作の伝達に関しては、リアルタイム性を保証するとともに、通信の信頼性を高め、安全かつ安定した操作性を確保することができる。又、リアルタイム性が必要とされないロボット動作を教示しない場合においては、ＲＤＰ通信により、可搬式操作装置からコントローラのＧＵＩ制御を行わせることができる。また、第２通信手段は、受信した前記非教示操作パケットに通信エラーを検出したときは、可搬式操作装置に再送信要求を行うことから、可搬式操作装置からの、当該再送信要求についての非教示操作パケットの受信を期待できる。
According to the invention of
According to a fourth aspect of the present invention, in communication between a portable operating device to which a remote desktop technology is applied and a controller that performs robot control, transmission of a key operation when a robot operation is taught by the portable operating device. In addition to guaranteeing real-time performance, it is possible to increase communication reliability and ensure safe and stable operability. Further, when the robot operation that does not require real-time property is not taught, the GUI control of the controller can be performed from the portable operation device by RDP communication. When the second communication means detects a communication error in the received non-teaching operation packet, the second communication means makes a retransmission request to the portable operation device. The reception of the non-teaching operation packet can be expected.
又、請求項４の発明によれば、教示操作パケットと非教示操作パケットにより、操作キーの重要度に応じた信頼性の確保が可能となる。
なお、従来は、ＲＤＰは一般的な用途においては、厳密なリアルタイム性は必要でないため、クライアント端末からの操作に対するサーバＰＣの応答性は保証されていない。通信の遅延や通信エラーが発生すると、キー操作に対するロボット制御を行うコントローラ側の反応の遅れや、或いは操作不可の状態が発生する虞がある。ＲＤＰを用いてロボットを動作させる場合、キー操作のロボット制御を行うコントローラへの伝達の遅れは、ロボットの操作性の悪化に繋がるため、好ましくなく、これを回避することが望ましい。従来は、ロボット操作のようにリアルタイム制御が必要な場面に、リモートデスクトップを利用することが想定されていなかったことにより、可搬式操作装置のキー操作の伝達に関してリアルタイム性が保証されていない問題があったが、構造的な対策は行われていなかった。
According to the invention of
Conventionally, since RDP does not require strict real-time characteristics in general applications, the responsiveness of server PCs to operations from client terminals is not guaranteed. When a communication delay or a communication error occurs, there is a possibility that a response delay on the controller side that performs the robot control with respect to the key operation or a state where the operation cannot be performed may occur. When operating a robot using RDP, a delay in the transmission of key operations to the controller that controls the robot leads to deterioration of the operability of the robot. Conventionally, it has not been assumed that remote desktops are used in situations where real-time control is required, such as robot operations, so there is a problem that real-time performance is not guaranteed for the transmission of key operations of portable operation devices. However, no structural measures were taken.
しかし、請求項４の発明によれば、上述した問題が上記したように解決できる。
又、請求項４の発明によれば、教示操作キー用の定期周期的な通信パケットの通信が１つで済むため、ネットワーク通信の頻度の増大を抑止できる。
However, according to the invention of
According to the invention of
又、請求項４のコントローラによれば、上記ロボット制御システムに使用できるコントローラを提供できる。
又、請求項５の発明のコントローラによれば、請求項２のロボット制御システムに使用できるコントローラを提供できる。
According to the controller of the fourth aspect, a controller that can be used in the robot control system can be provided.
According to the controller of the invention of
（第１実施形態）
以下、本発明を教示装置である可搬式操作装置としてのティーチペンダント１０とロボット制御装置としてのコントローラ３０とがネットワーク手段としての有線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を介して通信を行うロボット制御システムＳに具体化した第１実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a robot control system S in which the
このロボット制御システムＳのコントローラ３０が制御するロボットＲは、例えば溶接ロボットである。なお、ロボットは、溶接ロボットに限定されるものではなく、例えば搬送ロボット等の他のロボットであってもよい。
The robot R controlled by the
（ティーチペンダント１０）
図１に示すように可搬式操作装置としてのティーチペンダント１０はメインＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、安全送信部１２、ＬＡＮＩ／Ｆからなる通信部１３、キーボード１４、非常停止スイッチ２１、液晶ディスプレイ等の表示装置（図示しない）等の各部を備えている。本実施形態では、安全送信部１２、及び通信部１３とにより、第１通信手段が構成されている。
(Teach pendant 10)
As shown in FIG. 1, a
キーボード１４は、ＧＵＩ機能を実現させるための各種の操作キースイッチ（以下、操作キーという）を備えている。該操作キーの中で、教示操作に使用される操作キーは、教示モードでロボットの動作又は停止を行うためのキーであり、以下、優先キー１５という。優先キー１５は教示操作キーに相当する。
The
優先キー１５としては、例えば、Ｘ軸の移動方向を示す「−Ｘ」キー及び「Ｘ＋」キー、Ｙ軸の移動方向を示す「−Ｙ」キー及び「Ｙ＋」キー及び「−Ｙ」キー、Ｚ軸の移動方向を示す「−Ｚ」キー及び「Ｚ＋」キー、教示結果の確認操作に使用するキー等がある。これらの操作キーが教示モードにおいて操作されると、ロボットの動作又は停止を指示することとなる。優先キー１５には、作業者がロボットの動作／停止を指示するためのキー類も含む。なお、上記の優先キー１５は例示であって、優先キー１５はこれらの操作キーに限定されるものではない。
As the
又、キーボード１４は、ＧＵＩ機能を実現させるための各種の操作キーの中で、非教示操作に使用するキー（教示モード以外の他のモード、あるいは教示モードであってもロボットの動作、停止に関連しない操作に使用するキー）、すなわち、リモートデスクトップ操作を行うために使用されるキーを非優先キー１６という。非優先キー１６は、非教示操作キーに相当する。
The
これらの非優先キー１６は、例えば、モード切替キー、数字キー、画面選択キー、教示点の削除キー、カーソルキー等を含む。なお、前述した非優先キー１６は例示であって、非優先キー１６は上述した操作キーに限定されるものではない。前述したリモートデスクトップ操作を行うためのキーを含む趣旨である。
These
メインＣＰＵ１１は、該ＣＰＵが備える図示しないＲＯＭに格納されたソフトウエアによりＲＤＰクライアントとして機能する。メインＣＰＵ１１が実行する前記ＲＤＰクライアントの機能には、優先キー１５のオンオフの入力操作を監視する第１監視手段としての優先キー入力監視部１７と非優先キーのオンオフの入力操作を監視する非優先キー１６の入力操作を監視する第２監視手段としての非優先キー入力監視部１８の機能が含まれる。
The
又、優先キー入力監視部１７及び非優先キー入力監視部１８とにより、キー状態監視手段が構成されている。
なお、図１に示すメインＣＰＵ１１内のブロックは、ハード構成を示すものではなく、機能ブロックを示している。又、前記ＲＤＰクライアントは、優先キー及び非優先キー１６のキー状態を、当該ティーチペンダント１０と関連付けられた、すなわち、コントロールの対象となるロボットＲを制御するコントローラ３０のＲＤＰサーバ３６へ送信する機能を有する。
The priority key
Note that the blocks in the
非常停止スイッチ２１は、押されて図示しない接点が開となった場合、非常停止状態となる。又、非常停止スイッチ２１は押されない場合には、前記非常停止状態が解除されている。
When the
安全送信部１２は、第１ＣＰＵ１９（中央演算処理装置）と第２ＣＰＵ２０（中央演算処理装置）とから構成されている。第１ＣＰＵ１９と第２ＣＰＵ２０とは、後述するコントローラ３０間と安全通信を行うためのソフトウエアを格納したＲＯＭ（図示しない）をそれぞれ備え、シリアル通信により互いに必要なデータの交信が可能である。
The
安全送信部１２は、優先キー入力監視部１７で監視された優先キー１５のキー状態、すなわち、オンオフのキー状態をパケットデータとして含む安全通信パケットの生成、及び、前記非常停止スイッチ２１が押された際の非常停止状態をパケットデータとして含む安全通信パケットの生成を行い、通信部１３を介して送信する。本実施形態の前記安全通信パケットは教示操作パケットに相当する。
The
又、通信部１３は、非優先キー入力監視部１８で監視された非優先キー１６のキー状態、すなわち、キー状態をパケットデータとして含む通信パケット（以下、この通信パケットを通常通信パケットという）を生成して送信する。本実施形態の前記通常通信パケットは非教示操作パケットに相当する。
Further, the
（コントローラ３０）
コントローラ３０は、メインＣＰＵ３１、安全受信部３２、ＬＡＮＩ／Ｆからなる通信部３３等の各部を備えている。ティーチペンダント１０の通信部１３、コントローラ３０の通信部３３とにより、有線ＬＡＮからなるネットワーク手段が構成されている。通信部３３と、安全受信部３２とにより第２通信手段が構成されている。安全受信部３２は記憶手段に相当する。
(Controller 30)
The
通信部３３は、ティーチペンダント１０の通信部１３と交信可能である。そして、通信部３３はティーチペンダント１０から送信された安全通信パケット、通常通信パケットを受信し、安全通信パケットを安全受信部３２に送信するとともに通常通信パケットをメインＣＰＵ３１に送信する。通信部３３は、通常通信パケットの場合には、該通常通信パケットの中から非優先キー１６のキー状態のパケットデータを抽出して、メインＣＰＵ３１に送信する。
The
安全受信部３２は、第１ＣＰＵ３４（中央演算処理装置）と第２ＣＰＵ３５（中央演算処理装置）とから構成されている。第１ＣＰＵ３４と第２ＣＰＵ３５とは、ティーチペンダント１０と安全通信を行うためのソフトウエアを格納したＲＯＭ（図示しない）をそれぞれ備え、シリアル通信により第１ＣＰＵ３４と第２ＣＰＵ３５間とは互いに必要なデータの交信が可能である。そして、安全受信部３２は、ティーチペンダント１０の安全送信部１２と定期的な安全通信パケットと応答パケットの送受信を相互に行い、通信によって後述する非常停止機能を実現する。
The
安全受信部３２では、第１ＣＰＵ３４が通信部３３を介して受信した安全通信パケットと、第２ＣＰＵ３５が第１ＣＰＵ３４を介して受信した安全通信パケットの検証をそれぞれ行う。そして、安全受信部３２は両検証で問題の発生がない場合には、安全通信パケットから優先キー１５のキー状態データを抽出してメインＣＰＵ３１に出力する。
In the
メインＣＰＵ３１は、図示しないＲＯＭを備え、該ＲＯＭには、該コントローラ３０が制御対象とするロボットＲの動作制御を実行するための制御プログラムとその制御定数や、各種プログラムが格納される。又、メインＣＰＵ３１は、前記図示しないＲＯＭに格納された各種プログラム中、ＲＤＰサーバプログラムによりＲＤＰサーバ３６として機能する。なお、図１に示すメインＣＰＵ３１内のブロックは、ハード構成を示すものではなく、機能ブロックを示する。この機能ブロックにはＲＤＰサーバ３６と、動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０が設けられている。
The
又、前記ＲＤＰサーバ３６は、安全受信部３２が抽出した優先キー１５のキー状態データを受信する優先キー状態受信部３７と、通信部３３が抽出した非優先キー１６のキー状態データを受信する非優先キー状態受信部３８を備える。
Further, the
優先キー状態受信部３７は、受信した優先キー１５のキー状態データを、動作制御部３９に出力する。動作制御部３９は、教示モードでは、入力した優先キー１５のキー状態データに応じてロボットＲの各関節の動作を制御する。
The priority key
又、非優先キー状態受信部３８は、受信した非優先キー１６のキー状態データを、ＧＵＩ制御部４０に出力する。ＧＵＩ制御部４０は、入力した非優先キー１６のキー状態データに応じてＧＵＩ制御を行う。ＧＵＩ制御部４０によるＧＵＩ制御は、図示しないＲＯＭに格納されたＧＵＩ制御プログラムに従って行われる。
In addition, the non-priority key
すなわち、ＧＵＩ制御部４０は、前記ＧＵＩ制御プログラムを実行して、入力された非優先キーのキー状態データに応じて、画面データを生成し、作成された該画面データを、通信部３３を介してティーチペンダント１０側に送信する。なお、ティーチペンダント１０のメインＣＰＵ１１は、受信した画面データに基づく画像をティーチペンダント１０が備える図示しない表示装置に表示する。なお、ＧＵＩ制御は、本発明の要旨ではなく、又、特許文献２等により公知であるため、詳細な説明を省略する。
That is, the
（作用）
さて、上記のように構成されたロボット制御システムＳの作用を説明する。なお、説明の便宜上、ティーチペンダント１０がコントローラ３０に有線ＬＡＮで接続された状態であって、ティーチペンダント１０から非優先キー１６、或いは、非優先キー１６が入力操作されたものとして説明する。
(Function)
Now, the operation of the robot control system S configured as described above will be described. For convenience of explanation, it is assumed that the
（１．非優先キー１６が入力操作された場合）
まず、ティーチペンダント１０から、いずれかの非優先キー１６が入力操作されると、非優先キー入力監視部１８は、定期周期的（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に非優先キー１６の入力を監視しており、その監視結果を通信部１３に出力する。
(1. When non-priority key 16 is input)
First, when any non-priority key 16 is input from the
通信部１３では、監視結果である入力操作された非優先キー１６について通常通信パケットを生成する（図２（ａ）参照）。
通常通信パケットは、操作された非優先キー１６のキー状態をパケットデータとしてのキー状態データとして、図２（ａ）に示すように、コントローラ３０の宛先データＡ１（すなわち、宛先アドレス）、送信元データＡ２（すなわち、送信元アドレス）、送信番号データＡ３（すなわち、通信番号データ）、キー状態データＡ４（すなわち、非優先キーのキー状態）、誤り検出データＡ５を含む。
The
As shown in FIG. 2 (a), the normal communication packet uses the key state of the operated non-priority key 16 as the key state data as packet data, and the destination data A1 (that is, the destination address) of the
宛先データＡ１及び送信元データＡ２は、ヘッダとなる。又、キー状態データＡ４は、キー名データと、キー状態データを含む。
この場合、宛先データとしては、本実施形態では、ティーチペンダント１０のメインＣＰＵ３１の固有アドレスとなる。
The destination data A1 and the transmission source data A2 are headers. The key status data A4 includes key name data and key status data.
In this case, the destination data is a unique address of the
なお、宛先データＡ１、送信元データＡ２、送信番号データＡ３、キー状態データＡ４、誤り検出データＡ５は、通信データを構成するデータであり、予め定められた通信プロトコルに従ってパケットの形式で作成される。送信番号データＡ３は、前回送信した送信番号データＡ３に１が加えられることにより更新される。この結果、送信番号データＡ３は連番で付与されることになる。又、誤り検出データの作成としては、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）方式や、垂直パリティチェック方式或いは水平パリティチェック方式等があるが、限定されるものではない。 The destination data A1, the transmission source data A2, the transmission number data A3, the key state data A4, and the error detection data A5 are data constituting communication data, and are created in a packet format according to a predetermined communication protocol. . The transmission number data A3 is updated by adding 1 to the previously transmitted transmission number data A3. As a result, the transmission number data A3 is assigned with a serial number. In addition, the creation of error detection data includes, for example, a CRC (Cyclic Redundancy Check) method, a vertical parity check method, or a horizontal parity check method, but is not limited thereto.
従って、複数の非優先キー１６が順次入力操作された場合は、通信部１３は、非優先キー１６の入力順に該非優先キー１６のキー状態をキー状態データ（パケットデータ）を含む通常通信パケットを連番で生成して、通信部１３を介して、コントローラ３０に定期周期（例えば、数十ｍｓｅｃ毎）で送信することになる。なお、通信部１３では、前記定期周期毎に、安全通信パケットや、通常通信パケットを送信している。
Therefore, when a plurality of
コントローラ３０の通信部３３は、通常通信パケットを順次受信する。複数の通常通信パケットが連番で受信が成功した場合には、これら受信した通常通信パケットを、通信部３３は、非優先キー状態受信部３８に送信する。
The
なお、受信した通常通信パケットが連番で受信しなかった場合、或いは、通常通信パケットに付与されている誤り検出データに基づいて、データが化けていると通信部３３が判定した場合には、通信部３３は、当該通信エラーが生じた通常通信パケットに関して、再送信要求を行う。この再送信要求を受けたティーチペンダント１０の通信部１３では、当該再送信要求を受けた通常通信パケットを再送する。この再送により、正常な通常通信パケットを受信した場合、既に正常に受信した通常通信パケットとともに、非優先キー状態受信部３８に送信する。
When the received normal communication packet is not received with a serial number, or when the
非優先キー状態受信部３８は、入力した通常通信パケットから非優先キー１６のキー状態データ（パケットデータ）を送信番号データ順に抽出し、抽出した順に、非優先キー１６のキー状態データを、ＧＵＩ制御部４０に出力する。ＧＵＩ制御部４０は、入力した非優先キー１６のキー状態データに応じてＧＵＩ制御を行う。このようにして、通常通信パケットを受信した場合においては、ＧＵＩ制御が行われる。
The non-priority key
（２．優先キー１５が入力操作された場合）
優先キー入力監視部１７は、定期周期的（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に優先キー１５の入力を監視しており、ティーチペンダント１０が、前記モード設定キー（図示しない）により教示モードに設定された状態で、いずれかの優先キー１５が入力操作されると、その監視結果を安全送信部１２に出力する。安全送信部１２では、まず、第１ＣＰＵ１９が、図２（ｂ）に示すように安全通信パケットを生成する。
(2. When
The priority key
安全通信パケットは、操作された優先キー１５のキー状態をパケットデータとしてのキー状態データとして、図２（ｂ）に示すように、安全受信部３２の宛先データＢ１（すなわち、宛先アドレス）、送信元データＢ２（すなわち、送信元アドレス）、送信番号データＢ３（すなわち、通信番号データ）、キー状態データＢ４（すなわち、優先キーのキー状態）、誤り検出データＢ５を含む。
As shown in FIG. 2B, the safety communication packet transmits the destination data B1 (that is, the destination address) of the
宛先データＢ１及び送信元データＢ２は、ヘッダＨとなる。又、キー状態データＢ４は、キー名データと、キー状態データを含む。
なお、宛先データＢ１、送信元データＢ２、送信番号データＢ３、キー状態データＢ４、誤り検出データＢ５は、通信データを構成するデータであり、予め定められた通信プロトコルに従ってパケットの形式で作成される。送信番号データＢ３は、前回送信した送信番号データＢ３に１が加えられることにより更新される。この結果、送信番号データＢ３は連番で付与されることになる。又、誤り検出データの作成としては、例えば、ＣＲＣ方式や、垂直パリティチェック方式或いは水平パリティチェック方式等があるが、限定されるものではない。
The destination data B1 and the transmission source data B2 become the header H. The key status data B4 includes key name data and key status data.
The destination data B1, the transmission source data B2, the transmission number data B3, the key state data B4, and the error detection data B5 are data constituting communication data, and are created in a packet format according to a predetermined communication protocol. . The transmission number data B3 is updated by adding 1 to the transmission number data B3 transmitted last time. As a result, the transmission number data B3 is assigned with a serial number. In addition, the creation of error detection data includes, for example, a CRC method, a vertical parity check method, or a horizontal parity check method, but is not limited thereto.
第１ＣＰＵ１９は、生成した前記安全通信パケットを、第２ＣＰＵ２０に送信する。なお、優先キー１５の入力操作がない場合にも、優先キー入力監視部１７は、その監視結果を安全送信部１２の第１ＣＰＵ１９に対して出力しており、この場合には、第１ＣＰＵ１９は、いずれの優先キー１５の入力操作がない旨のデータをキー状態データＢ４にして、同様に安全通信パケットを生成して、第２ＣＰＵ２０に送信する。
The
第２ＣＰＵ２０は、第１ＣＰＵ１９とは定期周期（例えば数十ｍｓｅｃ毎）で通信を行っており、第１ＣＰＵ１９から送信されてきた安全通信パケットを下記の三点の観点で検証する。
The
（１）当該検証対象の安全通信パケットが定期周期（例えば数十ｍｓｅｃ毎）で受信されたか否かを検証する。
（２）当該検証対象の安全通信パケットに含まれる送信番号データＢ３と、当該安全通信パケットの直前に受信した安全通信パケットに含まれる送信番号データＢ３とが連番になっているかを検証する。
(1) It is verified whether or not the safety communication packet to be verified is received at regular intervals (for example, every several tens of milliseconds).
(2) It is verified whether the transmission number data B3 included in the safety communication packet to be verified and the transmission number data B3 included in the safety communication packet received immediately before the safety communication packet are serial numbers.
（３）当該検証対象の安全通信パケットに含まれる誤り検出データを使用して、該安全通信パケットに含まれるデータが正しいか否かを検証する。
検証対象の安全通信パケットが、定期周期（例えば数十ｍｓｅｃ毎）で受信されており、当該安全通信パケットの直前に受信した安全通信パケットに含まれる送信番号データＢ３と連番になっており、かつ、当該検証対象の安全通信パケットに含まれるデータが正しいと、第２ＣＰＵ２０は、検証した場合には、通信部１３を介してコントローラ３０に送信する。なお、第２ＣＰＵ２０において、前記三点の検証結果に良くないものが１つ以上あれば、安全通信パケットの優先キーのキー状態データを、キー入力ＯＦＦ状態に変更して、通信部１３を介してコントローラ３０に送信する。
(3) Using error detection data included in the safety communication packet to be verified, it is verified whether the data included in the safety communication packet is correct.
The safety communication packet to be verified is received at a regular cycle (for example, every several tens of milliseconds), and is a serial number with the transmission number data B3 included in the safety communication packet received immediately before the safety communication packet, If the data included in the safety communication packet to be verified is correct, the
通信部１３では、入力した安全通信パケットを定期周期（例えば、数十ｍｓｅｃ毎）で送信している。この場合、複数の優先キー１５の操作が順次連続して行われた場合、或いは、共通の優先キーの操作が連続して行われた場合、送信番号データＢ３を連番にした複数の安全通信パケットが生成されるため、これらの安全通信パケットは、通信部１３により、前記定期周期毎に順次コントローラ３０へ送信される。
The
コントローラ３０の通信部３３は、受信した安全通信パケットを、安全受信部３２の第１ＣＰＵ３４に送信する。
安全受信部３２の第１ＣＰＵ３４は、通信部３３から受信した安全通信パケットを前記（１）〜（３）の観点で検証し、前記三点の検証結果が良ければ、第２ＣＰＵ３５に送信する。なお、第１ＣＰＵ３４において、前記三点の検証結果に良くないものが１つ以上あれば、安全通信パケットの優先キーのキー状態データを、キー入力ＯＦＦ状態に変更して、第２ＣＰＵ３５に渡す。
The
The
第２ＣＰＵ３５は、第１ＣＰＵ３４とは定期周期（例えば数十ｍｓｅｃ毎）で通信を行っており、第１ＣＰＵ３４から送信されてきた安全通信パケットを上記の三点の観点で検証する。前記三点の検証結果が良ければ、第２ＣＰＵ３５は受信した安全通信パケットから、優先キー１５のキー状態データＢ４を取り出し、当該優先キーのキー状態データＢ４を図示しない記憶部に記憶するとともに優先キー状態受信部３７に該キー状態データＢ４を出力する。
The
又、第２ＣＰＵ３５の前記検証結果が良ければ、メインＣＰＵ３１は、ロボットＲを駆動するためのモータ（図示しない）のサーボアンプ（図示しない）への電力供給を許容している旨の非常停止出力状態をそのまま更新する。なお、図示しないサーボアンプへの電力供給を許容している旨の非常停止出力状態が更新されることにより、メインＣＰＵ３１は、サーボアンプへの電力供給を遮断する制御は行わないことになる。
If the verification result of the
又、第２ＣＰＵ３５の前記検証結果が良ければ、第２ＣＰＵ３５は、第１ＣＰＵ３４、及び通信部３３を介して良好に安全通信パケットを受信した旨の応答パケットを定期周期（例えば、数十ｍｓｅｃ毎）で送信する。すなわち、コントローラ３０において、次々と受信されてくる安全通信パケットの第２ＣＰＵ３５までの受信で問題がなければ、前記応答パケットの送信が、定期的に繰り返されることになる。この応答パケットは、ティーチペンダント１０の通信部１３に送信され、ティーチペンダント１０側では、この応答パケットの受信がされる限り、安全通信パケットが定期周期で行われていることが確認される。
If the verification result of the
そして、第２ＣＰＵ３５による前記三点の検証結果が良とされて、優先キー状態受信部３７が前記キー状態データＢ４を入力すると、優先キー状態受信部３７は優先キー１５のキー状態データＢ４（キー状態）を、動作制御部３９に出力する。動作制御部３９は、このキー状態データＢ４に基づいてロボットＲを動作制御する。
Then, if the three CPU verification results by the
一方、安全受信部３２の第２ＣＰＵ３５は、安全通信パケットの３つの観点の検証で何れか１つ以上に問題が発生した場合、前記サーボアンプ（図示しない）への電力を遮断制御する。
On the other hand, when a problem occurs in any one or more of the three viewpoints of the safety communication packet, the
又、安全受信部３２の第２ＣＰＵ３５は、安全通信パケットの３つの観点の検証で何れか１つ以上に問題が発生した場合、当該安全通信パケット、及び以前に受信して記憶した安全通信パケットの全ての優先キー１５のキー状態データＢ４をキー入力ＯＦＦ状態に変更して、優先キー状態受信部３７に渡す。優先キー状態受信部３７は、キー状態データＢ４を動作制御部３９に出力する。
In addition, the
この結果、優先キー１５のキー状態データＢ４（キー状態）は、全てキー入力ＯＦＦ状態となっているため、動作制御部３９は、このキー状態データＢ４に基づいてロボットＲを動作させないことになる。又、同時に前述したように動力源としてのモータ（図示しない）は停止するため、前記動力源からも、或いは動作制御側においてもロボットＲは停止する。
As a result, all the key state data B4 (key state) of the
このように、安全通信パケットの通信エラーが生じた場合、前記動力源への電力遮断及び動作制御側において、ロボット制御システムＳの非常停止機能を実現することになる。
以上のように、本実施形態では、キー操作の伝達が遅れることなく、安全通信パケットの送信を定期周期で行い、一方、データ化け、送信番号データＢ３が更新されない場合、定期周期で送信されてこない場合等の通信エラーが生じた場合には、ロボットＲの動作を停止することができる。この結果、ティーチペンダント１０の操作によりロボット動作の信頼性を確保することができる。
Thus, when a communication error of the safety communication packet occurs, the emergency stop function of the robot control system S is realized on the power cut-off and operation control side to the power source.
As described above, in this embodiment, the transmission of the safety communication packet is performed in a regular cycle without delaying the transmission of the key operation. On the other hand, if the data is garbled and the transmission number data B3 is not updated, it is transmitted in the regular cycle. When a communication error occurs, such as when it does not occur, the operation of the robot R can be stopped. As a result, the reliability of the robot operation can be ensured by operating the
具体的な事例を挙げて、説明すると、優先キー１５を操作した入力順通りに、安全通信パケットが伝達される必要があることは、下記の問題例を解決することになる。下記の問題例では、２つの安全通信パケットの送信番号データＢ３が「０１」と「０２」のとき、「０１」の安全通信パケットがキー状態データＢ４が停止キーＯＮで、「０２」の安全通信パケットのキー状態データＢ４が停止キーＯＦＦの場合、この順番が前後入れ替わると、受信側（コントローラ側）では、停止キーＯＮが後になるため、停止キーがＯＮ状態と誤認する問題がある。
Explaining with specific examples, the fact that the safety communication packet needs to be transmitted in the input order in which the
又、優先キー１５の操作した情報が、一定の時間で伝達される必要があることは、下記の問題例を解決することになる。
すなわち、２つの安全通信パケットの送信番号データＢ３が「０１」と「０２」のとき、「０１」の安全通信パケットがキー状態データＢ４が停止キーＯＮで、「０２」の安全通信パケットのキー状態データＢ４が停止キーＯＦＦの場合、「０２」の安全通信パケットの伝達が遅れると、ロボットＲが余計に動いてしまい、壁に当たる等の二次的問題も生ずる。
In addition, the fact that the information operated by the
That is, when the transmission number data B3 of two safety communication packets is “01” and “02”, the safety communication packet of “01” has the key status data B4 as the stop key ON, and the key of the safety communication packet of “02” When the status data B4 is the stop key OFF, if the transmission of the safety communication packet “02” is delayed, the robot R moves excessively and a secondary problem such as hitting the wall also occurs.
（３．非常停止スイッチ２１が操作された場合）
又、安全送信部１２の第１ＣＰＵ１９は、定期周期的（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に非常停止スイッチ２１の操作されたか否かを監視しており、ティーチペンダント１０の非常停止スイッチ２１が押されて操作された場合は、安全送信部１２は、まず、第１ＣＰＵ１９が、安全通信パケットを生成する。このときの安全通信パケットとしては、図２（ｂ）に示すキー状態データＢ４には、優先キー１５の状態に加えて、非常停止スイッチ２１が押された旨の情報も格納される。他の宛先データＢ１〜送信番号データＢ３，誤り検出データＢ５の生成は優先キー１５の場合と同様に行われる。以後の、安全送信部１２、通信部１３、通信部３３、安全受信部３２における第１ＣＰＵ３４、第２ＣＰＵ３５での通信処理及び検証は、前述した優先キー１５の場合と同様に処理される。このように、非常停止スイッチ２１が押された場合の安全通信パケットの通信処理は、優先キー１５の状態と非常停止スイッチ２１の状態とが１つの安全通信パケットとして処理される。
(3. When
Further, the
そして、安全受信部３２の第２ＣＰＵ３５において、いずれから通信処理にエラーが生じたり、或いは、通信処理にエラーが生ぜず、前記操作された状態を示す非常停止スイッチ状態データが安全通信パケットにあることが分かると、前述したことと同様に、前記動力源への電力遮断及び動作制御側において、ロボット制御システムＳの非常停止機能を実現する。
Then, in the
さて、本実施形態によれば、以下のような特徴がある。
（１） 本実施形態のロボット制御システムＳの１０のティーチペンダント１０（可搬式操作装置）は、各種の操作キーのオンオフ状態を監視する（キー状態監視手段）と、前記操作キーのうち、ロボットの動作に関連する１以上の優先キー１５（教示操作キー）の各入力状態に応じた教示操作パケットを、前記教示操作キーの入力順に作成して送信する一方、前記操作キーのうち、前記ロボットの動作には関連しない１以上の非優先キー１６（非教示操作キー）の各入力状態に応じた非教示操作パケットを、前記非教示操作キーの入力順に作成して送信する安全送信部１２及び通信部１３（第１通信手段）とを備えている。
又、ロボット制御システムＳのコントローラ３０は、安全送信部１２及び通信部１３（第１通信手段）と通信を行い、受信した前記教示操作パケットおよび前記非教示操作パケットについて、通信エラーの有無を検証する通信部３３及び安全受信部３２（第２通信手段）を備える。そして、コントローラ３０は、通信部３３及び安全受信部３２が受信した前記前記教示操作パケットに前記通信エラーが生じていない場合はそのパケットデータに応じたロボット制御を行い、前記通信エラーが生じている場合にはロボットを停止する一方、通信部３３及び安全受信部３２が受信した前記非教示操作パケットのうち、前記通信エラーが生じていない非教示操作パケットに基づいてＧＵＩ制御を行う制御手段を備える。
Now, according to this embodiment, there are the following features.
(1) Ten teach pendants 10 (portable operation devices) of the robot control system S of the present embodiment monitor on / off states of various operation keys (key state monitoring means). A teaching operation packet corresponding to each input state of one or more priority keys 15 (teaching operation keys) related to the operation of the above is generated and transmitted in the order of input of the teaching operation keys. A
In addition, the
又、優先キー１５に関する通信エラーが検出された場合、メインＣＰＵ３１（制御手段）は、ロボットを停止する。
Further, if a communication error regarding
この結果、教示時において、通信エラーを検出した際に、ロボット制御を行うコントローラ側の反応の遅れや、或いは操作不可の状態が発生することがなく、安全性を高めることができるネットワーク対応のロボット制御システムを提供することができる。 As a result, when a communication error is detected during teaching, there is no response delay on the controller side that controls the robot, or no operation is disabled, and a network-compatible robot that can improve safety A control system can be provided.
（２） 本実施形態のティーチペンダント１０の安全送信部１２、及び通信部１３（第１通信手段）は、操作キーの入力順にパケットデータを作成して連番を付与して定期周期で送信する。
また、コントローラ３０の通信部３３及び安全受信部３２（第２通信手段）は、前記教示操作パケットに対しては、前記定期周期での受信がなかった場合、または連番で受信されなかった場合に通信エラーと判定する。また、通信部３３及び安全受信部３２（第２通信手段）は、前記非教示操作パケットに対しては、連番で受信されなかった場合に通信エラーと判定する。
(2) The
The
この結果、本実施形態によれば、コントローラ３０の通信部３３及び安全受信部３２は、受信した教示操作パケットが定期周期毎に送信があったか、又は、連番で受信したか否かで通信エラー検出を行うことができる。そして、この結果、ロボット制御を行うコントローラ側の通信エラーに伴う反応の遅れや、或いは操作不可の状態が発生することがない。
また、非教示操作パケットに対しては、連番で受信されなかった場合に通信エラーと判定される。このため、この通信エラーとはされない場合、非教示操作パケットに基づいてＧＵＩ制御を行うことができる。
また、リモートデスクトップ技術を応用したティーチペンダント１０とロボット制御を行うコントローラ３０の通信において、ティーチペンダント１０が備える操作キーのキー状態を伝達する経路を２つ持たせることにより、ティーチペンダント１０によりロボット動作を教示する場合のキー操作の伝達に関して、リアルタイム性を保証するとともに、通信の信頼性を高め、安全かつ安定した操作性を確保することができるロボット制御システムを提供できる。なお、従来は、ＲＤＰは一般的な用途においては、厳密なリアルタイム性は必要でないため、クライアント端末からの操作に対するサーバＰＣの応答性は保証されていない。通信の遅延や通信エラーが発生すると、キー操作に対するロボット制御を行うコントローラ側の反応の遅れや、或いは操作不可の状態が発生する虞がある。ＲＤＰを用いてロボットを動作させる場合、キー操作のロボット制御を行うコントローラへの伝達の遅れは、ロボットの操作性の悪化に繋がるため、好ましくなく、これを回避することが望ましい。従来は、ロボット操作のようにリアルタイム制御が必要な場面に、リモートデスクトップを利用することが想定されていなかったことにより、可搬式操作装置のキー操作の伝達に関してリアルタイム性が保証されていない問題があったが、構造的な対策は行われていなかった。
As a result, according to the present embodiment, the
A non-teaching operation packet is determined as a communication error when it is not received with a serial number. For this reason, when this communication error is not considered, GUI control can be performed based on the non-teaching operation packet.
Further, in the communication between the
さらに、ロボットの操作キー（優先キー１５）のキー状態データＢ４（操作情報）は、メインＣＰＵ３１のＲＤＰサーバ３６を中継するようにしている。この結果、安全通信が未接続のときには、ロボットの操作キー（優先キー１５）の操作情報が伝わらないため、安全である。又、ＲＤＰサーバ３６が未接続時には、操作キー（優先キー１５）の操作情報は、動作制御部３９に伝わらないため、より安全である。
Further, the key status data B4 (operation information) of the operation key (priority key 15) of the robot is relayed to the
（３） 本実施形態のティーチペンダント１０は、優先キー１５のキー状態について監視する優先キー入力監視部１７（第１監視手段）を備え、通信部１３（第１通信手段）は、優先キー入力監視部１７が監視した複数の優先キー１５の各キー状態に応じて、該優先キー１５の入力順に前記各キー状態のパケットデータを複数作成して該複数のパケットデータを定期周期毎に、前記入力順に連番で送信する。この結果、優先キー１５のキー状態が把握され、該優先キー１５のキー状態に基づいて、通信部１３が複数のパケットデータを入力順に作成して、該複数のパケットデータを定期周期毎に、前記入力順に連番で送信することができる。
(3) The
（４） 本実施形態のティーチペンダント１０は非優先キー１６のキー状態について監視する非優先キー入力監視部１８（第２監視手段）を備える。そして、通信部１３は、非優先キー入力監視部１８が監視した複数の非優先キー１６の各キー状態に応じて、該非優先キー１６の入力順に前記各キー状態のパケットデータを複数作成して送信するとともに、再送信要求があったパケットデータについては再送する。この結果、通信部１３は、非優先キー１６が監視したキー状態について、複数のパケットデータを入力順に作成して送信するとともに、再送信要求があったパケットデータについては再送することができる。
(4) The
（５） 本実施形態のティーチペンダント１０は、教示操作に使用される複数の優先キー１５の各キー状態に応じて、優先キー１５の入力順に前記各キー状態のキー状態データＢ４（パケットデータ）を複数作成して該複数のキー状態データＢ４を定期周期毎に、前記入力順に連番で送信する安全送信部１２（第１通信手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、非教示操作に使用される複数の非優先キー１６の各キー状態に応じて、該非優先キー１６の入力順に各キー状態のキー状態データ（パケットデータ）を複数作成して送信するとともに、再送信要求があったパケットデータについては再送する通信部１３（第１通信手段）を備える。この結果、上記ロボット制御システムＳに使用できる可搬式操作装置を提供できる。
(5) The
（６） 本実施形態のコントローラ３０は、受信した非優先キー１６に関するキー状態データＡ４（パケットデータ）を定期周期毎に連番で受信したか否かの検証を行うとともに、受信した前記非優先キーに関するパケットデータの通信エラーが生じた際、前記再送信要求を行う通信部３３（第２通信手段）を備える。さらに、コントローラ３０は、通信部３３及び安全受信部３２（第２通信手段）が受信した優先キー１５に関するキー状態データＢ４（パケットデータ）が、前記定期周期毎に連番で受信した場合にそのキー状態データＢ４に応じたロボット制御を行い、前記定期周期毎に連番で受信しなかった場合には、ロボットＲを停止する。さらに、コントローラ３０は、通信部３３が受信した非優先キー１６に関して通信エラーが生じなかったパケットデータに基づいて、ＧＵＩ制御を行う。この結果、上記ロボット制御システムに使用できるコントローラを提供できる。
(6) The
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のロボット制御システムＳを図３乃至図６を参照して説明する。なお、第２実施形態の構成中、第１実施形態の構成と同一又は相当する構成については、同一符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
Next, the robot control system S of the second embodiment will be described with reference to FIGS. Note that, in the configuration of the second embodiment, the same or corresponding configuration as the configuration of the first embodiment will be described with the same reference numerals.
図３に示すように、本実施形態の搬式操作装置としてのティーチペンダント１０はメインＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、安全送信部１２、ＬＡＮＩ／Ｆからなる通信部１３、キーボード１４、非常停止スイッチ２１、デッドマンスイッチ２２、液晶ディスプレイ等の表示装置（図示しない）等の各部を備えている。キーボード１４には、第１実施形態と同様に各種キー群を備える。
As shown in FIG. 3, the
すなわち、キーボード１４は、第１実施形態と同様にＧＵＩ機能を実現させるための各種の操作キースイッチ（以下、操作キーという）を備えている。該操作キーの中で、教示操作に使用される操作キーは、教示モードでロボットの動作又は停止を行うためのキーであり、教示操作キーに相当する。教示操作キーとしては、例えば、Ｘ軸の移動方向を示す「−Ｘ」キー及び「Ｘ＋」キー、Ｙ軸の移動方向を示す「−Ｙ」キー及び「Ｙ＋」キー及び「−Ｙ」キー、Ｚ軸の移動方向を示す「−Ｚ」キー及び「Ｚ＋」キー、教示結果の確認操作に使用するキー等がある。これらの操作キーが教示モードにおいて操作されると、ロボットの動作又は停止を指示することとなる。教示操作キーには、作業者がロボットの動作／停止を指示するためのキー類も含む。なお、上記の教示操作キーは例示であり、前記操作キーに限定されるものではない。
That is, the
又、キーボード１４は、ＧＵＩ機能を実現させるための各種の操作キーの中で、非教示操作に使用するキー（教示モード以外の他のモード、あるいは教示モードであってもロボットの動作、停止に関連しない操作に使用するキー）、すなわち、リモートデスクトップ操作を行うために使用されるキーをも含み、非教示操作キーに相当する。
The
これらの非教示操作キーは、例えば、モード切替キー、数字キー、画面選択キー、教示点の削除キー、カーソルキー等を含む。なお、前述した非教示操作キーは例示であって、上述した操作キーに限定されるものではない。前述したリモートデスクトップ操作を行うためのキーを含む趣旨である。 These non-teaching operation keys include, for example, a mode switching key, a numeric key, a screen selection key, a teaching point deletion key, a cursor key, and the like. The above-described non-teach operation keys are examples, and are not limited to the operation keys described above. This includes the keys for performing the above-described remote desktop operation.
又、コントローラ３０は、メインＣＰＵ３１、安全受信部３２、通信部３３、動作制御部３９、ＧＵＩ制御部４０等の各部を備えている。
前記安全送信部１２、安全受信部３２は、通信によって安全機能を実現するために相互に定期的なデータパケット（安全通信パケット）の送受信を行うためのものであり、ハード及びソフトを組み合わせたモジュールからなる。
The
The
そして、安全送信部１２は、非常停止スイッチ２１が押された際、或いはデッドマンスイッチ２２が作動してその非常停止状態をパケットデータとして含む安全通信パケットの生成を行い、通信部１３を介して、通信部３３へ向けて送信する。
Then, the
通信部１３、３３は、ティーチペンダント１０とコントローラ３０間のネットワーク通信を実現するためのハード及びソフトを組み合わせたモジュールからなる。本実施形態では、通信部１３、３３は無線通信によるネットワーク通信が行われる。
The
メインＣＰＵ１１は、ソフトウエアにより、キー情報送信部１１ａとして機能する。なお、図３に示すメインＣＰＵ１１内のブロックは、ハード構成を示すものではなく、機能ブロックを示している。キー情報送信部１１ａは、さらに、キー入力監視部１１ｂ、非安全通信パケット生成部１１ｃび非安全情報送信部１１ｄとして機能する。キー情報送信部１１ａは、キーボード１４の各種キー群のオン・オフ状態を取得し、この情報を通信部１３を介してコントローラ３０に送信する。なお、前記各種キー群には、キー、スイッチ、ボタン等の操作手段を含む。前記キー入力監視部１１ｂは、前記各種操作キー群のキー状態、すなわち、前記オン・オフ状態を監視しており、キー状態監視手段に相当する。
The
図４（ａ）に示すように非安全通信パケット生成部１１ｃは、送信番号を管理する連番管理部１１ｅ、送信時間管理部１１ｆ、送信処理部１１ｇを備える。連番管理部１１ｅ、送信時間管理部１１ｆ、及び送信処理部１１ｇの詳細な説明は後述する。
As shown in FIG. 4A, the non-secure communication
コントローラ３０のメインＣＰＵ３１は、ソフトウエアにより、キー情報受信部５０、動作制御部３９、ＧＵＩ制御部４０として機能する。なお、図３に示すメインＣＰＵ３１内のブロックは、ハード構成を示すものではなく、機能ブロックを示している。動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０は、第１実施形態と同様に構成されている。
The
キー情報受信部５０は、非安全通信パケット検査部５２、及び記憶手段としてしてのキー情報管理部５４を備えている。非安全通信パケット検査部５２及びキー情報管理部５４の詳細な説明は後述する。前記キー情報受信部５０は、ティーチペンダント１０から受信したキー群のオン・オフ状態を、動作制御部３９、又はＧＵＩ制御部４０に送信する。
The key
動作制御部３９は、第１実施形態と同様に、教示モードでは、入力した優先キー１５のキー状態データに応じてロボットＲの各関節の動作を制御する。又、動作制御部３９は、自動運転モードにおいては、教示されたプログラムに従ってロボットＲの制御を行う。
Similar to the first embodiment, the
ＧＵＩ制御部４０は、第１実施形態と同様に、ＧＵＩ制御を行うためのキー群のキー状態データに応じてＧＵＩ制御を行う。ＧＵＩ制御部４０によるＧＵＩ制御は、図示しないＲＯＭに格納されたＧＵＩ制御プログラムに従って行われる。
The
すなわち、メインＣＰＵ３１は、前記図示しないＲＯＭを備え、該ＲＯＭには、該コントローラ３０が制御対象とするロボットＲの動作制御を実行するための制御プログラムとその制御定数や、各種プログラムが格納される。又、メインＣＰＵ３１は、前記図示しないＲＯＭに格納された各種プログラム中、ＲＤＰサーバプログラムによりＲＤＰサーバとして機能する。
That is, the
又、ＧＵＩ制御部４０は、各種のデータ管理及び設定が可能であり、動作制御部３９とは異なり、ロボットＲの動作停止及び動作開始を直接制御しない非動作制御部に相当する。
Further, the
本実施形態では、ティーチペンダント１０のメインＣＰＵ１１、すなわちキー情報送信部１１ａ、及び通信部１３とにより、第１通信手段が構成されている。又、コントローラ３０のメインＣＰＵ３１、すなわち、キー情報受信部５０と通信部３３とにより第２通信手段が構成されている。
In the present embodiment, the
（第２実施形態の作用）
次に、本実施形態のロボット制御システムＳの作用を説明する。
１．通信が正常な場合の処理
（ステップ１：ティーチペンダント１０による操作キーＯＮ状態の送信）
作業者が、ティーチペンダント１０の操作キーを入力操作すると、キー入力監視部１１ｂは、キー状態がオフからオンに変化したことを検出し、入力操作されたキー名とキー状態値（ＯＮ）を非安全通信パケット生成部１１ｃに送る。
(Operation of Second Embodiment)
Next, the operation of the robot control system S of this embodiment will be described.
1. Processing when communication is normal (Step 1: Transmission of operation key ON state by teach pendant 10)
When the operator performs an input operation on the operation key of the
非安全通信パケット生成部１１ｃは、上記キー名とキー状態値（ＯＮ）を入力すると、非安全通信パケットＮＳｘを生成する。前記非安全通信パケットＮＳｘは、接続状態にあるコントローラ３０の宛先データＡ１、送信元データＡ２を含むヘッダＨ、前記送信番号データＡ３、キー名Ａ４ａ、キー状態値Ａ４ｂからなるキー状態データＡ４、誤り検出データＡ５を含む。なお、宛先データＡ１〜誤り検出データＡ５は、第１実施形態と同様の意味である。
The non-secure
すなわち、非安全通信パケット生成部１１ｃは、図４（ａ）に示すように、前記キー名とキー状態値（ＯＮ）を、非安全通信パケットＮＳｘに格納する。又、非安全通信パケット生成部１１ｃの連番管理部１１ｅは、管理している非安全通信パケットの送信番号ｘ（連番）を＋１して、同じく非安全通信パケットＮＳｘに格納する。
That is, the non-secure
そして、送信処理部１１ｇは、前記キー状態値がオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に変化した、キー状態変化に基づいて上記のように生成された非安全通信パケットＮＳｘを通信部１３に送る。又、非安全通信パケット生成部１１ｃの送信時間管理部１１ｆは、非安全通信パケットＮＳｘを送信した時刻を記憶し、非安全通信パケットＮＳｘを送信した時から計時する。
Then, the transmission processing unit 11g sends the non-safety communication packet NS x generated as described above to the
通信部１３は、前記非安全通信パケットＮＳｘを受け取ると、これにネットワーク通信に必要な情報を付加し、接続状態にあるコントローラ３０に対して、ネットワーク通信で送信する。
Upon receiving the non-safety communication packet NS x , the
（ステップ２：コントローラ３０によるキー状態値（ＯＮ）の受信）
コントローラ３０の通信部３３は、前記非安全通信パケットＮＳｘを受信すると、該非安全通信パケットＮＳｘを非安全通信パケット検査部５２に送る。
(Step 2: Reception of the key status value (ON) by the controller 30)
When receiving the non-secure communication packet NS x , the
非安全通信パケット検査部５２では、前記非安全通信パケットＮＳｘを受信すると、パケットの検出データＡ５を検証し、検出データＡ５が正常であれば、エラー判定部５８が、非安全通信パケットＮＳｘの送信番号ｘ（連番）を連番管理部５６で管理している非安全通信パケットＮＳｘの連番と比較して、＋１されているか否かを確認、すなわち、判定する。ここで両者が一致していれば、すなわち、正常であれば、エラー判定部５８は通信エラーがないと判定する、この判定結果に応じて、キー状態出力部６０は、非安全通信パケットＮＳｘからキー名とキー状態値（ＯＮ）を取り出し、パケット検査結果「ＯＫ」と共にキー名とキー状態値（ＯＮ）をキー情報管理部５４に送る。
In non-secure communication
又、非安全通信パケット検査部５２では、連番管理部５６は自身が管理している非安全通信パケットＮＳｘの送信番号ｘ（連番）を＋１する。又、非安全通信パケット検査部５２のタイムアウト監視部６２は、非安全通信パケットＮＳｘを受信した時刻（受信時間）を記憶する。
In the non-safety communication
（ステップ３：コントローラ３０によるキー状態値（ＯＮ）の処理）
キー情報管理部５４は、パケット検査結果「ＯＫ」を受け取ると、一緒に受け取ったキー名とキー状態値（ＯＮ）を、図示しない記憶部に記憶する。次に、キー情報管理部５４は、キー名とキー状態値（ＯＮ）を動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０に送る。動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０は、前記キー名とキー状態の変化（ＯＦＦ→ＯＮ）に応じた動作を開始する。
(Step 3: Processing of key status value (ON) by controller 30)
Upon receiving the packet inspection result “OK”, the key
このため、動作制御部３９は、教示モードでは、前記キー名とキー状態の変化（ＯＦＦ→ＯＮ）に応じてロボットＲの各関節の動作を制御を開始する。又、ＧＵＩ制御部４０は、前記キー名とキー状態の変化（ＯＦＦ→ＯＮ）に応じてＧＵＩ制御を開始する。ＧＵＩ制御部４０によるＧＵＩ制御は、図示しないＲＯＭに格納されたＧＵＩ制御プログラムに従って行われる。
For this reason, in the teaching mode, the
（ステップ４：ティーチペンダント１０による非安全通信の継続送信と、コントローラ３０による受信）
ティーチペンダント１０の非安全通信パケット生成部１１ｃの送信時間管理部１１ｆでは、前記計時により、前回の非安全通信パケットＮＳｘを送信した時刻から一定時間、非安全通信パケットを送信していない状態を検出すると、連番管理部１１ｅで管理している、非安全通信パケットの連番を＋１して、非安全通信パケットＮＳｘ＋１に格納し、送信処理部１１ｇは、その非安全通信パケットＮＳｘ＋１を送信する。
(Step 4: Continuous transmission of non-safety communication by the
In the transmission time management unit 11f of the non-safety communication
すなわち、送信時間管理部１１ｆは、前回の非安全通信パケットＮＳｘを送信した時刻からこの送信周期で計時し、この非安全通信パケット送信周期内に新たなキー入力操作がない場合は、該周期毎に上記のように同様に非安全通信パケットが生成されて送信されることになる。なお、この場合、生成される非安全通信パケットには、キー状態データＡ４は格納されないものとする。 In other words, the transmission time management unit 11f counts in this transmission cycle from the time when the previous non-safe communication packet NSx was transmitted, and if there is no new key input operation within this non-safe communication packet transmission cycle, Similarly, as described above, a non-secure communication packet is generated and transmitted. In this case, the key state data A4 is not stored in the generated non-secure communication packet.
そして、この非安全通信パケットＮＳｘは、ティーチペンダント１０及びコントローラ３０の通信部１３，３３を経由して、コントローラ３０の非安全通信パケット検査部５２に送られる。
The non-safety communication packet NSx is sent to the non-safety communication
コントローラ３０の非安全通信パケット検査部５２では、非安全通信パケットＮＳｘを受け取ると、検出データＡ５が正常であって、エラー判定部５８の判定が正常の判定であれば、連番管理部５６が管理している連番と、タイムアウト監視部６２が管理している受信した時刻（受信時間）を更新する。
In non-secure communication
そして、コントローラ３０の動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０は、キー状態値の変化（ＯＮ→ＯＦＦ）の通知を受けるまでは、キー状態値（ＯＮ）と判断して動作を継続する。
Then, the
（ステップ５：ティーチペンダント１０によるキー状態値（ＯＦＦ）の送信）
作業者の操作により、ティーチペンダント１０のキー入力監視部１１ｂは、キー状態がオンからオフに変化したことを検出すると、キー名とキー状態値（ＯＦＦ）を非安全通信パケット生成部１１ｃに送る。
(Step 5: Transmission of key state value (OFF) by teach pendant 10)
When the key
非安全通信パケット生成部１１ｃは、キー名とキー状態値（ＯＦＦ）を、前述したステップ１〜２と同様の手順で非安全通信パケットを生成するとともに送信する。送信された非安全通信パケットはコントローラ３０の通信部３３を介して非安全通信パケット検査部５２に送られる。
The non-secure communication
（ステップ６：コントローラ３０によるキー状態値（ＯＦＦ）の処理）
キー情報管理部５４は、非安全通信パケット検査部５２から受け取ったキー状態値がＯＦＦの場合、該キー状態値とともに送られてきたキー名と同じキー名が既に図示しない記憶部に記憶されている場合は、図示しない記憶部に記憶していた該キー名を削除する。次にキー情報管理部５４は、該キー名とキー状態値（ＯＦＦ）を動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０に送る。
(Step 6: Key state value (OFF) processing by controller 30)
When the key state value received from the non-secure communication
このため、動作制御部３９は、教示モードでは、前記キー名とキー状態の変化（ＯＮ→ＯＦＦ）に応じてロボットＲの各関節の動作の制御を開始する。又、ＧＵＩ制御部４０は、前記キー名とキー状態の変化（ＯＮ→ＯＦＦ）に応じてＧＵＩ制御を開始する。ここで、ロボットＲの各関節の動作の制御に関する非安全通信パケットは、教示操作パケットに相当し、ＧＵＩ制御に関する非安全通信パケットは非教示操作パケットに相当する。
For this reason, in the teaching mode, the
上記のステップ１〜６は、通信エラーが生じていない場合の、正常な動作である。
次に、コントローラ３０が受信できなかったときの通信エラーが生じた場合を説明する。
The
Next, a case where a communication error occurs when the
２．通信が異常な場合の処理
（ステップ７：コントローラ３０による通信エラーの検出）
ステップ５で説明した、キー操作がされてキー状態値（ＯＦＦ）を含んだ非安全通信パケットＮＳｘ+1が、通信エラーによりコントローラ３０が受信できなかった場合は、以下のようになる（図５参照）。
2. Processing when communication is abnormal (Step 7: Detection of communication error by controller 30)
When the
（Ａ） 作業者が続けてキー操作をしなかった場合
図５に示すように非安全通信パケットＮＳｘ+1の消失により、コントローラ３０はキー状態値（ＯＦＦ）を受信していないため、ステップ４の機能により、前記非安全通信パケット送信周期による定期的な非安全通信パケットＮＳｘ+1の受信を待っている。しかし、ティーチペンダント１０は、既にキー状態値（ＯＦＦ）を消失している非安全通信パケットＮＳｘ+1にて送信しているため、次の非安全通信パケット送信周期までは、非安全通信パケットを送信しないことになる。このため、コントローラ３０の非安全通信パケット検査部５２が、タイムアウトエラーを検出する。
(A) When the operator does not continue to operate the key As shown in FIG. 5, the
具体的には、タイムアウト監視部６２では、非安全通信パケットを受信する毎に、受信した時刻（受信時間）を更新している。しかし、非安全通信パケットが受信されなかった場合には、受信時間の更新が行われないため、エラー判定部５８は前記非安全通信パケット送信周期において受信時間の更新が行われてないことに基づいて、タイムアウトエラーを検出し、すなわち通信エラーの判定を行う。
Specifically, the time-out
（Ｂ） 作業者が続けてキー操作をした場合
図６に示すように、次の非安全通信パケット送信周期までに別のキーの押下状態が変化した場合、ティーチペンダント１０はステップ１の手順で非安全通信パケットＮＳｘ+2を送信する。コントローラ３０はステップ２の手順で非安全通信パケットＮＳｘ+2を受信するが、コントローラ３０側の非安全通信パケットＮＳｘの送信番号ｘ（連番）は、パケット消失により＋１されていない。このためコントローラ３０の非安全通信パケット検査部５２が、連番エラーを検出する。
(B) When the operator continuously operates the key As shown in FIG. 6, when the pressed state of another key changes by the next non-safe communication packet transmission cycle, the
具体的には、エラー判定部５８は、非安全通信パケットＮＳｘ+2の送信番号ｘ＋２（連番）を連番管理部５６で管理している非安全通信パケットＮＳｘの送信番号ｘ（連番）と比較する。この場合は、管理していた送信番号と、現在受信した送信番号とは不一致となるため、エラー判定部５８は連番エラーであると判定する。
Specifically, the
（ステップ８：コントローラ３０による、通信エラーの処理）
ステップ７で、コントローラ３０の非安全通信パケット検査部５２がエラーを検出すると、非安全通信パケット検査部５２からキー情報管理部５４にパケット検査結果「ＮＧ」が通知される。キー情報管理部５４は、記憶しているキー名、すなわち、コントローラ３０内ではキー状態値が（ＯＮ）状態と認識している全てのキーについて、キー名とキー状態（ＯＦＦ）を動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０に送る。又、キー情報管理部５４が記憶している全てのキー名及びキー状態値からなるキー情報を削除する。すなわち、キー情報の記憶を解除する。この結果、動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０は、キー名とキー状態の変化（ＯＮ→ＯＦＦ）に応じた動作を開始する。すなわち、この場合は、ロボットＲの動作は、停止される。又、ＧＵＩ制御部４０により、通信エラーに対応したＧＵＩ制御が行われる。例えば、通信エラーに対応したＧＵＩ制御では、ティーチペンダント１０の図示しない表示装置に通信エラーである旨の注意喚起のための画像形成等を行い、形成した該画像データをティーチペンダント１０へ送信する。
(Step 8: Processing of communication error by the controller 30)
If the non-secure communication
以上の手順により、通信エラーで非安全通信パケットのみが欠損した場合でも、コントローラ３０側の判断により、安全側への制御が行われる。
なお、第２実施形態において、ティーチペンダント１０の安全送信部１２は、図４（ｂ）に示すように、非常停止スイッチ２１又はデッドマンスイッチ２２が操作された場合、非常停止スイッチ２１又はデッドマンスイッチ２２のキー名、及びキー状態がパケットデータとして含む安全通信パケットの生成を行い、通信部１３を介してコントローラ３０に送信する。
According to the above procedure, even when only a non-safe communication packet is lost due to a communication error, control to the safe side is performed according to the determination on the
In the second embodiment, the
安全送信部１２が生成する安全通信パケットは第１実施形態と同様に、安全通信パケットは、前操作された優先キー１５のキー状態をパケットデータとしてのキー状態データとして、図４（ｂ）に示すように、安全受信部３２の宛先データＢ１（すなわち、宛先アドレス）、送信元データＢ２（すなわち、送信元アドレス）、送信番号データＢ３（すなわち、通信番号データ）、キー状態データＢ４（すなわち、教示操作キーのキー状態）、誤り検出データＢ５を含む。前記宛先データＢ１及び送信元データＢ２は、ヘッダとなる。又、キー状態データＢ４は、キー名データと、キー状態データを含む。送信番号データＢ３は、連番管理部１２ａにより前回送信した送信番号データＢ３に１が加えられることにより更新され、送信番号データＢ３は連番で付与されることになる。
As in the first embodiment, the safety communication packet generated by the
又、安全送信部１２では、送信時間管理部１２ｂにより、定期周期である安全通信パケット送信周期で安全通信パケットが生成されて、送信処理部１２ｃにより、通信部１３に出力され、コントローラ３０に送信される。コントローラ３０では、通信部３３を介して受信した安全通信パケットは安全受信部３２により、第１実施形態と同様に処理される。
Further, in the
第２実施形態のロボット制御システムＳでは、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のロボット制御システムＳのティーチペンダント１０は、各種のキー群を備え、ロボットの教示操作に使用される複数の教示操作キーを含む各種キーのキー状態を監視するキー入力監視部１１ｂ（キー状態監視手段）と、キー入力監視部１１ｂの監視結果である教示操作キーを含む各種キーのキー状態のパケットデータを送信するキー情報送信部１１ａ及び通信部１３（第１通信手段）を備える。
The robot control system S of the second embodiment has the following features.
(1) The
又、コントローラ３０は、キー情報送信部１１ａ及び通信部１３（第１通信手段）との間の通信の通信エラーの検出を行うキー情報受信部５０及び通信部３３（第２通信手段）を備える。そして、キー情報管理部５４（記憶手段）は、ティーチペンダント１０から送信されたパケットデータのキー状態がオンのときその教示操作キーのオン状態を記憶する。そして、コントローラ３０は、前記通信エラーが検出されない場合、ティーチペンダント１０から送信された教示操作キーのキー状態のパケットデータに基づいてロボット制御を行う。キー情報管理部５４（記憶手段）は、通信エラーが検出された場合、キー情報管理部５４が記憶しているキー名及びキー状態値からなるキー情報を削除する。すなわち、キー情報の記憶を解除する。そして、コントローラ３０は、通信エラーが検出された場合、前記記憶を解除したことに応じてロボットを停止する。
The
この結果、教示時（教示モード）において、通信エラーを検出した際に、ロボット制御を行うコントローラ側の反応の遅れや、或いは操作不可の状態が発生することがなく、安全性を高めることができるネットワーク対応のロボット制御システムを提供することができる。 As a result, when a communication error is detected during teaching (teaching mode), there is no delay in response on the controller side that performs robot control, or no operation is disabled, and safety can be improved. A network-compatible robot control system can be provided.
（２） 本実施形態のロボット制御システムＳでは、キー情報送信部１１ａ及び通信部１３（第１通信手段）は、定期周期毎にパケットデータを作成して連番で送信する。又、キー情報受信部５０及び通信部３３（第２通信手段）の通信エラーの検出は、受信したパケットデータが前記定期周期毎に送信があったか、又は、連番で受信したか否かで行う。この結果、本実施形態では、ロボット制御を行うコントローラ３０側において、通信エラーに伴う反応の遅れや、或いは操作不可の状態が発生することがない。
(2) In the robot control system S of the present embodiment, the key
（３） 本実施形態のロボット制御システムＳでは、キー情報送信部１１ａ及び通信部１３（第１通信手段）は、キー入力監視部１１ｂ（キー状態監視手段）により、キー状態の変更を検出したときに、キー入力監視部１１ｂの監視結果である教示操作キーのキー状態のパケットデータを送信する。又、合わせて、キー情報送信部１１ａ及び通信部１３（第１通信手段）は、該キー状態の変更のパケットデータを送信した後から、定期周期（非安全パケット送信周期）毎のパケットデータの送信を開始する。
(3) In the robot control system S of the present embodiment, the key
この結果、本実施形態によれば、キー状態の変更を検出したとき、すなわち、教示操作キーの操作情報を、オン・オフの変化時しかデータとしてパケットに乗せないため、通信データ量の低減、可搬式操作装置とコントローラのＣＰＵの処理量の低減が可能となる。 As a result, according to the present embodiment, when the change of the key state is detected, that is, the operation information of the teaching operation key is put on the packet as data only at the time of on / off change, the communication data amount is reduced, It is possible to reduce the processing amount of the portable operation device and the CPU of the controller.
（４） 本実施形態では、キー群の内、少なくとも教示操作キーが操作されていることにより、ロボットＲが動作している際、非教示操作キーの操作が行われたときに通信エラーがあったとしても、ロボットＲを停止することができる。 (4) In this embodiment, since at least the teaching operation key in the key group is operated, there is a communication error when the robot R is operating and the non-teaching operation key is operated. Even so, the robot R can be stopped.
（５） なお、従来、特許文献１〜３で提案されている技術の場合、安全通信と同じエラー検出機能を非安全通信にも設けることが考えられる。この場合、安全通信と同様に、非安全通信についても、ロボット制御装置側では、通信エラーを検出し、全ての非安全出力（ＧＵＩキー類２１０のＯＮ／ＯＦＦ状態）について、安全方向になるよう、ロボット制御装置が出力を変更することで安全性は確保される。しかし、ＧＵＩキー類２１０は数が多く、一方でロボット制御装置のＣＰＵのキー入力処理は、１つずつしか処理できない。このため、全てのＧＵＩキー類２１０を短時間に処理することはできず、ロボットの停止が遅れるという問題がある。
(5) Conventionally, in the case of the techniques proposed in
本実施形態では、非安全通信パケットを、操作キーのオン・オフの切替え時から、定時周期的に非安全通信パケットを作成して送信するようにしているため、上記の問題を抑制することができる。 In this embodiment, since the non-safety communication packet is generated and transmitted at regular intervals from the time when the operation key is switched on / off, the above problem can be suppressed. it can.
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１実施形態においては、ティーチペンダント１０の通信部１３は、非優先キー入力監視部１８で監視された非優先キー１６のキー状態をパケットデータとして含む通常通信パケットを生成して送信するようにした。又、コントローラ３０の通信部３３は、該通常通信パケットの中から非優先キー１６のキー状態のパケットデータを抽出して、メインＣＰＵ３１に送信するようにした。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the first embodiment, the
この構成に代えて、図８に示すように、ティーチペンダント１０に通信部１３とは別にＬＡＮＩ／Ｆからなる通信部１３Ａを設けて、該通信部１３Ａにより、非優先キー入力監視部１８で監視された非優先キー１６のキー状態をパケットデータとして含む通常通信パケットを生成して送信するようにしてもよい。そして、コントローラ３０に、通信部３３とは別に、ＬＡＮＩ／Ｆからなる通信部３３Ａを設けてもよい。この場合、通信部３３Ａは、通信部１３Ａから送信された通常通信パケットの中から非優先キー１６のキー状態のパケットデータを抽出して、メインＣＰＵ３１に送信する。この例では、安全送信部１２、通信部１３、通信部１３Ａが第１通信手段を構成する。又、通信部３３、通信部３３Ａ及び安全受信部３２が第２通信手段を構成する。
Instead of this configuration, as shown in FIG. 8, the
○ 又、第１実施形態の構成を、図９に示すように、コントローラ３０に通信部３３とは別に、ＬＡＮＩ／Ｆからなる通信部３３Ｂを設けてもよい。この場合、通信部３３Ｂは、通信部１３から送信された通常通信パケットの中から非優先キー１６のキー状態のパケットデータを抽出して、メインＣＰＵ３１に送信する。この例では、通信部３３、通信部３３Ｂ及び安全受信部３２が第２通信手段を構成する。
As shown in FIG. 9, the
○ 第１実施形態では、有線ＬＡＮでネットワークを構成したが、ネットワーク手段として無線ＬＡＮに代えてもよい。或いは単に無線でティーチペンダント１０と複数のコントローラ間を交信可能としてもよい。又、無線に換えて、赤外線通信、光通信、或いは磁気通信等のワイヤレスで行う伝送方式の非有線通信手段で構成してもよいことは勿論のことである。又、第２実施形態の無線ＬＡＮに代えて有線ＬＡＮに変更してもよい。
In the first embodiment, the wired LAN is used as the network, but the network means may be replaced with a wireless LAN. Alternatively, communication between the
○ 第２実施形態の構成中、キー情報管理部５４の、キー状態値がオン状態にあるキーの管理は行なわず、動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０が個別にキー情報管理部５４と同様のキー情報の管理行うとともに、通信エラー処理を行なっても良い。この場合、非安全通信パケット検査部５２からのエラー通知を、動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０に送ることにより、動作制御部３９及びＧＵＩ制御部４０が、エラー時の安全側への制御を開始する。
In the configuration of the second embodiment, the key
○ 第２実施形態の構成中、非安全通信を定期周期的に送信するのは、ティーチペンダント１０の操作キーが押されている間だけでも良い。このように構成しても、操作キーを離したということをコントローラ３０に伝達できないことが、第２実施形態では問題となっているからである。
In the configuration of the second embodiment, the non-safety communication may be periodically transmitted only while the operation key of the
○ 第２実施形態では、非安全通信パケット送信周期毎に非安全通信パケットを生成する際には、キー状態データＡ４を格納しないで生成するようにしているが、キー入力監視部１１ｂにおいて、キー入力操作でオン操作があった履歴を記憶しておき、キーのオン操作がない場合には、非安全パケット送信周期毎に、その最新の履歴に基づいてキー名、及びそのキー状態値を非安全通信パケットに格納してもよい。このようにしても、第２実施形態と同様の効果を実現することができる。 In the second embodiment, when generating a non-safety communication packet for each non-safety communication packet transmission period, the key state data A4 is generated without being stored. Stores the history of on-operations during input operations, and if there is no key-on operation, the key name and its key status value are hidden based on the latest history for each non-safety packet transmission cycle. It may be stored in a secure communication packet. Even if it does in this way, the effect similar to 2nd Embodiment is realizable.
○ 第２実施形態では、ＲＤＰ（リモートデスクトッププロトコル）を使用したが、ＲＤＰを使用せずに、他のプロトコルを使用することも勿論可能である。 In the second embodiment, RDP (Remote Desktop Protocol) is used, but it is of course possible to use other protocols without using RDP.
Ｓ…ロボット制御システム、Ｒ…ロボット、
１０…ティーチペンダント（可搬式操作装置）、１１…メインＣＰＵ、
１２…安全送信部、
１３…通信部（安全送信部１２とともに第１通信部を構成する）、
１４…キーボード、１５…優先キー、１６…非優先キー、
１７…優先キー入力監視部（第１監視手段）、
１８…非優先キー入力監視部（第２監視手段）、３０…コントローラ、
３１…メインＣＰＵ（制御手段）、３２…安全受信部、
３３…通信部（安全受信部３２とともに第２通信部を構成する）、
３６…ＲＤＰサーバ、
３７…優先キー状態受信部、３８…非優先キー状態受信部、
３９…動作制御部、４０…ＧＵＩ制御部。
S ... Robot control system, R ... Robot,
10 ... Teach pendant (portable operation device), 11 ... Main CPU,
12 ... Safety transmitter
13... Communication unit (constitutes the first communication unit together with the safety transmission unit 12),
14 ... Keyboard, 15 ... Priority key, 16 ... Non-priority key,
17... Priority key input monitoring unit (first monitoring means)
18 ... Non-priority key input monitoring unit (second monitoring means), 30 ... Controller,
31 ... Main CPU (control means), 32 ... Safety receiver ,
33 ... Communication unit (constitutes the second communication unit together with the safety reception unit 32),
36 ... RDP server,
37 ... priority key state reception unit, 38 ... non-priority key state reception unit,
39 ... Operation control unit, 40 ... GUI control unit.
Claims (5)
受信した前記教示操作パケットおよび前記非教示操作パケットについて、通信エラーの有無を検証する第２通信手段と、
前記第２通信手段が受信した前記教示操作パケットに前記通信エラーが生じていない場合はそのパケットデータに応じたロボット制御を行い、前記通信エラーが生じている場合にはロボットを停止する一方、
前記第２通信手段が受信した前記非教示操作パケットのうち、前記通信エラーが生じていない非教示操作パケットに基づいてＧＵＩ制御を行うコントローラと、を備え、
前記第２通信手段は、受信した前記非教示操作パケットに通信エラーを検出したときは、前記可搬式操作装置に再送信要求を行うことを特徴とするロボット制御システム。 An operation key including one or more teaching operation keys related to the operation of the robot and one or more non-teaching operation keys not related to the operation of the robot; and a key state monitoring means for monitoring the on / off state of the various operation keys. The teaching operation packet which is packet data corresponding to each input state of the teaching operation key monitored by the key state monitoring unit is generated and transmitted in the order of input of the teaching operation key, and the key state monitoring unit First communication means for generating and transmitting a non-teaching operation packet, which is packet data corresponding to each input state of the non-teaching operation key monitored by the computer, in the order of input of the non-teaching operation key. A portable operating device;
Second communication means for verifying the presence or absence of a communication error for the received teaching operation packet and the non-teaching operation packet;
When the communication error has not occurred in the teaching operation packet received by the second communication means, the robot is controlled according to the packet data, and when the communication error has occurred, the robot is stopped,
A controller that performs GUI control based on a non-teach operation packet in which no communication error has occurred among the non-teach operation packets received by the second communication unit ;
The robot control system according to claim 2, wherein when the communication error is detected in the received non-teaching operation packet, the second communication unit makes a re-transmission request to the portable operation device .
前記第２通信手段は、前記教示操作パケットに対しては、前記定期周期での受信がなかった場合、または連番で受信されなかった場合に通信エラーと判定し、前記非教示操作パケットに対しては、定期周期での受信がなかった場合と、連番で受信されなかった場合のうち、少なくとも連番で受信されなかった場合に通信エラーと判定することを特徴とする請求項１に記載のロボット制御システム。 The first communication means creates packet data in the order of input of the operation keys, assigns serial numbers, and transmits them in a periodic cycle.
The second communication means determines that there is a communication error when the teaching operation packet is not received at the regular period or when it is not received with a serial number, and the non-teaching operation packet is The communication error is determined when at least a serial number is not received among a case in which no periodic cycle is received and a case in which serial numbers are not received. Robot control system.
ロボットの動作に関連する前記教示操作パケットおよびロボットの動作には関連しない前記非教示操作パケットについて、通信エラーの有無を検証する第２通信手段と、 Second communication means for verifying the presence or absence of a communication error for the teaching operation packet related to the operation of the robot and the non-teaching operation packet not related to the operation of the robot;
前記第２通信手段が受信した前記教示操作パケットに前記通信エラーが生じていない場合はそのパケットデータに応じたロボット制御を行い、前記通信エラーが生じている場合にはロボットを停止する一方、 When the communication error has not occurred in the teaching operation packet received by the second communication means, the robot is controlled according to the packet data, and when the communication error has occurred, the robot is stopped,
前記第２通信手段が受信した前記非教示操作パケットのうち、前記通信エラーが生じていない非教示操作パケットに基づいてＧＵＩ制御を行う制御手段と、を備え、 Control means for performing GUI control based on a non-teaching operation packet in which the communication error has not occurred among the non-teaching operation packets received by the second communication means;
前記第２通信手段は、受信した前記非教示操作パケットに通信エラーを検出したときは、前記可搬式操作装置に再送信要求を行うことを特徴とするコントローラ。 When the second communication means detects a communication error in the received non-teaching operation packet, the second communication means makes a retransmission request to the portable operation device.
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