JP7392428B2 - ロボットシステムの制御方法 - Google Patents
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Description
A1.ロボットシステムの構成:
図1は、第1実施形態の自律移動ロボット1を模式的に示す説明図である。自律移動ロボット1は、上位管理装置600の指示を受けて自律的に動作する。自律移動ロボット1は、いわゆるAMR(Autonomous Mobile Robot)である。自律移動ロボット1は、ロボット100と、エンドエフェクター200と、動作制御装置300と、車両700と、を備える。
図4は、自律移動ロボット1が、ワークステーションWS1,WS2,WS0の間を移動する際の、サーボモーター410への給電の制御に関する制御方法を示すフローチャートである。図4の処理は、主として、車両700の車両制御部740と、ロボット100の動作制御装置300と、上位管理装置600の配車システム640と、によって実行される(図1および図2参照)。
上記第1実施形態においては、現在位置が、サーボモーター410への給電を開始すべき位置であるか否かの判定結果に基づいて、ロボットアーム110のサーボモーター410への電力の供給に至る処理が実行される(図4のS200,S400、および図5のS220参照)。しかし、図4のS200における給電の開始条件が満たされたか否かの判定は、他の方法で行うこともできる。以下では、給電の開始条件が満たされたか否かの判定方法の変形例について説明する。
図7は、図4のステップS200における判定処理の変形例1の内容を示すフローチャートである。ステップS210において、車両制御部740は、現在位置を検知する。図7のステップS210の処理は、図5のステップS210の処理と同じである。
図8は、図4のステップS200における判定処理の変形例2の内容を示すフローチャートである。図8の処理においては、図5のステップS210の処理に先だって、ステップS202,S204,S206の処理が実行される。開始条件の変形例2の他の点は、第1実施形態と同じである。
図10は、図4のステップS200における判定処理の変形例3の内容を示すフローチャートである。図10の処理においては、図8のステップS206とステップS210の間に、ステップS208の処理が実行される。開始条件の変形例3の他の点は、第1実施形態の変形例2と同じである。
第2実施形態においては、車両700の移動を開始させるのに先だって、ロボットアーム110のサーボモーター410への電力の供給をやめる処理が、場合によっては行われない(図4のS100参照)。第2実施形態の他の点は、第1実施形態と同じである。
(1)図12は、複数のプロセッサーによってロボットの制御装置が構成される一例を示す概念図である。この例では、ロボット100およびその動作制御装置300の他に、パーソナルコンピューター1000,1000bと、LANなどのネットワーク環境を介して提供されるクラウドサービス1100とが描かれている。パーソナルコンピューター1000,1000bは、それぞれプロセッサーとメモリーとを含んでいる。また、クラウドサービス1100においてもプロセッサーとメモリーを利用可能である。プロセッサーは、コンピューター実行可能な命令を実行する。これらの複数のプロセッサーの一部または全部を利用して、動作制御装置300および上位管理装置600の一部または全部の機能を実現することが可能である。また、各種の情報を記憶する記憶部も、これらの複数のメモリーの一部または全部を利用して、実現することが可能である。
D1.他の形態1:
(1)上記実施形態においては、一つのロボットアーム110を備える垂直多関節ロボットであるロボット100を例に本開示の技術を説明した。しかし、本開示の技術は、スカラロボットに適用することもできる。また、本開示の技術は、二つの腕を備えるロボットなど、複数の腕を備えるロボットに適用することもできる。
上記第1実施形態においては、車両700の移動中に、車両700の位置が、電力の供給を開始すべき位置に達したことを含む給電条件が満たされた場合に、ロボットアーム110のサーボモーター410への電力の供給を開始される(図5のS220、ならびに図4のS200~S400参照)。しかし、給電条件は、第1実施形態の変形例に示したように、他の条件とすることもできる(図7~図10参照)。また、給電条件の判定は、車両制御部740のCPU741に限らず、上位管理装置600のCPU601など、他のプロセッサーが行ってもよい。
上記第1実施形態の変形例1においては、車両700の移動中に、経過時間の計測を開始すべき位置を車両700が通過してからの経過時間が閾値を超えたことを含む給電条件が満たされた場合に、ロボットアーム110のサーボモーター410への電力の供給が開始される(図7のS240,S260、ならびに図4のS200~S400参照)。しかし、給電条件は、第1実施形態ならびに第1実施形態の他の変形例に示したように、他の条件とすることもできる(図7~図10参照)。
(1)上記第1実施形態の変形例2においては、車両700の移動中に、車両700の位置が、予測位置に達したことを含む給電条件が満たされた場合に、ロボットアーム110のサーボモーター410への電力の供給が開始される(図8のS206,S220、ならびに図4のS200~S400参照)。しかし、給電条件は、第1実施形態ならびに第1実施形態の他の変形例に示したように、他の条件とすることもできる(図7~図10参照)。
(1)上記第1実施形態の変形例2,3においては、ステップS204において、サーボモーター410に電力の供給が開始されてからロボットアーム110が作業を開始できる状態となるまでに十分な準備時間を、到着時刻からさかのぼった予測時刻を、計算する。この電動機に電力の供給が開始されてからロボットアームが作業を開始できる状態となるまでに十分な準備時間は、あらかじめ定められた固定値の時間であってもよいし、その時の自律移動ロボット1の状態に応じて定められる時間であってもよい。
上記第2実施形態においては、次の目的地であるワークステーションWSへの移動に要する移動時間があらかじめ定められた時間閾値Tthよりも短い場合は、図4のステップS200~S400の処理が行われない(図11のS30,S50参照)。しかし、このような処理を行わず、次の目的地であるワークステーションWSへの移動に要する移動時間によらず、図4のステップS200~S400の処理が常に行われる態様とすることもできる。
上記実施形態においては、次の目的地であるワークステーションWSが第2種のワークステーションWS0である場合には、ステップS400の処理が行われず、処理は、ステップS500に進む(図4のS300参照)。しかし、次の目的地であるワークステーションWSの種類によらず、ロボットアームの電動機への電力の供給が開始される態様とすることもできる。
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
このような態様においては、ロボットアームの電動機に電力を供給しない状態において車両を移動させるため、車両を移動させる間、ロボットアームの電動機に電力を供給し続ける態様に比べて、ロボットアームによって消費される電力を低減することができる。また、ロボットアームの電動機に電力を供給している状態において車両を第1種のワークステーションに配するため、車両が第1種のワークステーションに到着した後に電動機への電力の供給を開始する態様に比べて、第1種のワークステーションにおける作業の開始タイミングを早くすることができる。
このような態様においては、電力の供給を開始すべき位置を適切に設定することにより、ロボットアームが動作可能な状態で、車両を第1種のワークステーションに配することができる。このため、ロボットアームが動作可能な状態になるまで、第1種のワークステーションにおいて、作業の開始を待つ必要がない。
このような態様においては、あらかじめ定められた条件と、経過時間の閾値とを適切に設定することにより、ロボットアームが動作可能な状態で、車両を第1種のワークステーションに配することができる。このため、ロボットアームが動作可能な状態になるまで、第1種のワークステーションにおいて、作業の開始を待つ必要がない。
このような態様においては、ロボットアームが動作可能な状態で、車両を第1種のワークステーションに配することができる可能性が高い。このため、ロボットアームが動作可能な状態になるまで、第1種のワークステーションにおいて、作業の開始を待つことになる可能性を低減することができる。
このような態様においては、ロボットアームが動作可能な状態で、車両を第1種のワークステーションに配することができる可能性が高い。このため、ロボットアームが動作可能な状態になるまで、第1種のワークステーションにおいて、作業の開始を待つことになる可能性を低減することができる。
短い距離の移動中にロボットアームの電動機への電力の供給のOFFとONを実行すると、車両が第1種のワークステーションに到着した際に、ロボットアームが動作可能な状態になっていない事態が生じうる。そのような場合には、第1種のワークステーションにおいて、ロボットアームが動作可能な状態になるまで、作業の開始を待つ必要が生じる。しかし、上記の態様においては、あらかじめ定められた閾値を適切に設置することにより、そのような事態が生じる可能性を低減できる。
このような態様においては、ロボットアームを駆動しない第2種のワークステーションに前記車両を移動させる場合には、ロボットアームの電動機に電力を供給しない状態において車両を移動させる。このため、車両を移動させる間に、電動機に電力を供給する態様に比べて、ロボットアームによって消費される電力を低減することができる。
Claims (8)
- ロボットシステムの制御方法であって、
前記ロボットシステムは、
電動機によって駆動するロボットアームと、
移動することができ、前記ロボットアームを支持する車両と、を備え、
前記制御方法は、
(a)前記車両を第1種のワークステーションに移動させる工程と、
(b)前記第1種のワークステーションにおいて前記ロボットアームを駆動する工程と、を備え、
前記工程(a)は、
前記移動の途中で、前記電動機に電力を供給しない状態から電力を供給する状態に切り替わり、
前記電動機に電力を供給している状態において前記車両を前記第1種のワークステーションに配する、
第1動作モードを実行する、制御方法。 - 請求項1記載の制御方法であって、
前記ロボットシステムは、
前記車両の位置を検出する位置検出部と、
前記電動機への電力の供給を開始すべき位置の情報を格納している記憶部と、を備え、
前記工程(a)は、前記第1動作モードにおいて、
前記車両の移動中に、前記位置検出部が検出した前記車両の位置が、前記記憶部が格納している前記電力の供給を開始すべき位置に達したことを含む給電条件が満たされた場合に、前記電動機への電力の供給を開始する工程を含む、制御方法。 - 請求項1記載の制御方法であって、
前記ロボットシステムは、
あらかじめ定められた条件が満たされてからの経過時間を測定できるタイマーと、
前記経過時間の閾値の情報を格納している記憶部と、を備え、
前記工程(a)は、前記第1動作モードにおいて、
前記車両の移動中に、前記タイマーが測定した前記経過時間が、前記記憶部が格納している前記閾値を超えたことを含む給電条件が満たされた場合に、前記電動機への電力の供給を開始する工程を含む、制御方法。 - 請求項1記載の制御方法であって、
前記ロボットシステムは、
前記車両の位置を検出する位置検出部を備え、
前記工程(a)は、前記第1動作モードにおいて、
前記車両が前記第1種のワークステーションに向かう経路と、前記経路における前記車両の移動の速さと、に基づいて、前記車両が前記第1種のワークステーションに到着する時刻から、前記電動機に電力の供給が開始されてから前記ロボットアームが作業を開始できる状態となるまでの準備時間をさかのぼった予測時刻において、前記車両が位置する前記経路上の予測位置を計算する工程と、
前記車両の移動中に、前記位置検出部が検出した前記車両の位置が、前記予測位置に達したことを含む給電条件が満たされた場合に、前記電動機への電力の供給を開始する工程と、を含む、制御方法。 - 請求項1記載の制御方法であって、
前記ロボットシステムは、
時間を測定できるタイマーを備え、
前記工程(a)は、前記第1動作モードにおいて、
前記車両が前記第1種のワークステーションに向かう経路と、前記経路における前記車両の移動の速さと、に基づいて、前記車両が前記第1種のワークステーションに到着する時刻から、前記電動機に電力の供給が開始されてから前記ロボットアームが作業を開始できる状態となるまでの時間をさかのぼった予測時刻を計算する工程と、
前記車両の移動中に、前記タイマーが計測した前記時間が、前記予測時刻に達したことを含む給電条件が満たされた場合に、前記電動機への電力の供給を開始する工程と、を含む、制御方法。 - 請求項1、2、および4のいずれか1項に記載の制御方法であって、
前記ロボットシステムは、
前記第1種のワークステーションへの前記車両の移動に要する時間を測定できるタイマーを備え、
前記工程(a)は、
前記タイマーが計測した前記第1種のワークステーションへの移動に要する時間があらかじめ定められた閾値以上である場合に実行される前記第1動作モードであって、
前記電動機に電力を供給しない状態において前記車両を移動させる工程と、
前記電動機に電力を供給している状態において前記車両を前記第1種のワークステーションに配する工程と、を含む、
前記第1動作モードを実行する、制御方法。 - 請求項3および5のいずれか1項に記載の制御方法であって、
前記タイマーは、前記第1種のワークステーションへの前記車両の移動に要する時間を測定でき、
前記工程(a)は、
前記タイマーが計測した前記第1種のワークステーションへの移動に要する時間があらかじめ定められた閾値以上である場合に実行される前記第1動作モードであって、
前記電動機に電力を供給しない状態において前記車両を移動させる工程と、
前記電動機に電力を供給している状態において前記車両を前記第1種のワークステーションに配する工程と、を含む、
前記第1動作モードを実行する、制御方法。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の制御方法であって、
前記制御方法は、
(c)前記車両を第2種のワークステーションに移動させる工程と、
(d)前記第2種のワークステーションにおいて、前記ロボットアームを駆動せずに、前記ロボットシステムに関する処理を行う工程と、を備え、
前記工程(c)は、
前記電動機に電力を供給しない状態において前記車両を移動させる工程と、
前記電動機に電力を供給しない状態において前記車両を前記第2種のワークステーションに配する工程と、を含む、
第2動作モードを実行する、制御方法。
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