JP7143776B2 - 制御システム、及び、制御システムの制御方法 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る制御システムは、機械や設備といった対象装置を制御する制御装置と、制御装置に接続された機械や設備といった制御対象を含む。制御対象には多関節を有する複数のロボットが含まれる。
図1に示すように、制御装置10は、機械および設備などの制御対象を制御するPLC(programmable logic controller)であり、複数のロボット30、及び、他装置40を制御する。制御装置10から複数のロボット30には、フィールドネットワークを介して指令値が送信され、各ロボット30は、受信した指令値に基づいて動作する。他装置40にもフィールドネットワークを介して指令値が送られ、他装置40も、受け取った指令値に基づいて動作する。制御装置10は、フィールドネットワークを介した制御データの伝送において、当該制御データの伝送を主体的に管理する。
このように、制御システム1において、スレーブ側の第2ロボット32は、マスター側の第1ロボット31のロボットアーム31bにおける現在位置から目標位置へ至るまでの軌道を特定するための制御データ61におけるINデータ61a及びOUTデータ61bと、自装置のロボットアーム32bの目標位置を示す情報が付加されたINデータ62aとを、フィールドネットワークを介して取得する。
第1ロボット31及び第2ロボット32の制御ブロック(特に軌道計算部23S、周囲範囲軌道計算部24、判定部25、動作制御部26、通信制御部21、及び軌道計算部23M)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
2 LANケーブル
10 制御装置
21 通信制御部
22M、22S 制御部
23M、23S 軌道計算部
24 周囲範囲軌道計算部
25 判定部
26 動作制御部
30 ロボット
31 第1ロボット(ロボット)
31a、32a ロボット本体
31b、32b ロボットアーム(可動部)
32 第2ロボット(ロボット)
40 他装置
50、50a、50b I/Oポート
51 送信部
52 受信部
60、61、62 制御データ
61a、62a、70a、71a INデータ
61b、62b、70b OUTデータ
Claims (8)
- 制御装置および多関節を有する複数のロボットが同一のネットワークに直列的に接続された制御システムであって、
前記制御装置は、前記複数のロボットの可動部の目標位置を示す目標位置情報を制御データに付加し、該制御データを前記ネットワークへ送信し、
前記複数のロボットは、第1ロボット及び第2ロボットを含み、
前記第2ロボットは、
前記第1ロボットの可動部における現在位置から目標位置へ至るまでの軌道を特定するための軌道特定情報、及び、前記第2ロボットの可動部の目標位置を示す目標位置情報、が付加された制御データを、前記ネットワークを介して取得する通信制御部と、
前記第1ロボットの前記可動部の軌道と、前記第2ロボットの目標位置から特定される、前記第2ロボットの前記可動部の現在位置から目標位置へ至るまでの軌道とに基づいて、前記第1ロボットと前記第2ロボットとが衝突するか否かを判定する判定部と、
前記第1ロボットと前記第2ロボットとが衝突する場合、前記第1ロボットの前記可動部の前記軌道を避けるように前記第2ロボットの前記可動部の前記軌道を修正する軌道計算部とを備える、制御システム。 - 前記複数のロボットは、所定期間毎に、前記ネットワークを介して前記制御データを受信する請求項1に記載の制御システム。
- 前記軌道計算部は、さらに、前記第2ロボットにおける前記可動部の現在位置から、当該第2ロボットの前記可動部の前記目標位置へ至るまでの、前記所定期間毎の当該第2ロボットの前記可動部の予定位置を計算する請求項2に記載の制御システム。
- 前記第2ロボットは、さらに、
前記第1ロボットの前記可動部の前記軌道に基づいて、当該第1ロボットの当該可動部の周囲を含む所定範囲の軌道である第1周囲範囲軌道を計算し、前記軌道計算部が計算した前記第2ロボットの前記可動部の前記軌道に基づいて、前記第2ロボットの前記可動部の周囲を含む所定範囲の軌道である第2周囲範囲軌道を計算する周囲範囲軌道計算部を備え、
前記判定部は、前記第2周囲範囲軌道に、前記第1周囲範囲軌道が含まれるか否かを判定することで、前記第1ロボットと前記第2ロボットとが衝突するか否かを判定する請求項3に記載の制御システム。 - 前記軌道計算部は、前記判定部によって、前記第1ロボットと前記第2ロボットとが衝突すると判定された場合、前記第1ロボットの前記可動部の前記軌道を避けるように前記第2ロボットの前記可動部の前記軌道を修正し、当該修正された軌道における次の所定期間後の前記第2ロボットの予定位置を表す予定位置情報を、前記制御データに付加し、
前記通信制御部は、前記予定位置情報が付加された前記制御データを前記ネットワークに出力する請求項4に記載の制御システム。 - 前記複数のロボットのそれぞれには、他のロボットに対して衝突を回避させる優先順位が設定されており、
前記第1ロボットの優先順位よりも、前記第2ロボットの優先順位が低く、当該第2ロボットが前記第1ロボットに対する衝突を回避する請求項1~5の何れか1項に記載の制御システム。 - 前記第2ロボットは、前記複数のロボットのうち、前記第1ロボットに加えて、他のロボットの軌道を計算し、当該他のロボットに対しても衝突を回避する請求項6に記載の制御システム。
- 制御装置および複数のロボットが同一のネットワークに直列的に接続された制御システムの制御方法であって、
前記制御装置は、前記複数のロボットの可動部の目標位置を示す目標位置情報を制御データに付加し、該制御データを前記ネットワークへ送信し、
前記複数のロボットは、第1ロボット及び第2ロボットを含み、
前記第2ロボットにおいて、
前記第1ロボットの可動部における現在位置から目標位置へ至るまでの軌道を特定するための軌道特定情報、及び、前記第2ロボットの可動部の目標位置を示す目標位置情報、が付加された制御データを、前記ネットワークを介して取得するステップと、
前記第1ロボットの前記可動部の軌道と、前記第2ロボットの目標位置から特定される、前記第2ロボットの前記可動部の現在位置から目標位置へ至るまでの軌道とに基づいて、前記第1ロボットと前記第2ロボットとが衝突するか否かを判定する判定ステップと、
前記第1ロボットと前記第2ロボットとが衝突する場合、前記第1ロボットの前記可動部の前記軌道を避けるように前記第2ロボットの前記可動部の前記軌道を修正する軌道計算ステップとを行わせる、制御システムの制御方法。
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