JPH09267283A - ロボット制御装置およびその通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部計算機とロボット制御装置とをネットワ
ークにより接続し、前記ロボット制御装置に接続された
ロボットを前記外部計算機から制御するシステムでは、
任意の外部計算機から自由にロボットの制御を行うのが
困難である課題があった。 【解決手段】 ロボット制御のための指令値に優先度に
応じた優先度情報を付加する優先度情報付加手段と、ネ
ットワークを経由して送られてきた前記指令値に付され
ている前記優先度情報を識別し、最も優先度の高い指令
値を選択する優先指令値選択手段と、該優先指令値選択
手段により選択された指令値をもとにロボットを制御す
る制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ネットワークを
介して計算機や他のロボット制御装置などの外部機器と
通信を行いロボットを制御するロボット制御装置および
その通信方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、例えば１９９４年 日本ロボ
ット学会誌Ｖｏ１．１２ Ｎｏ．８第１１３７頁から第
１１４２頁に示された、従来のロボット制御装置を示す
構成図であり、図において、２２０はロボット制御装
置、２２１はロボット制御装置においてユーザインター
フェイスを司り、また、ロボット言語で記述されたロボ
ットの動作記述を解釈し下位の運動制御ＣＰＵへロボッ
トへの間接座標や直交座標での指令値を与える上位ＣＰ
Ｕ、２２２は逆キネマティクスや軌道補間を行い下位の
サーボ制御部２２７への指令値を生成する運動制御ＣＰ
Ｕ、２２３は上位ＣＰＵ２２１と運動制御ＣＰＵ２２２
との間でデータの受け渡しを行うためのデータバスであ
る。２２７はロボット本体２２６の各可動部分のサーボ
モータを制御するための複数のサーボドライバ２２５が
格納されたサーボ制御部である。２２４はロボット制御
装置２２０とサーボ制御部２２７のサーボドライバ２２
５とを結ぶネットワーク、２２５はロボットのサーボモ
ータを駆動するサーボドライバ、２２６はロボット制御
装置２２０により制御されるロボット本体である。

【０００３】次に動作について説明する。ロボット制御
装置２２０の上位ＣＰＵ２２１は、ロボットの動作記述
を与えるロボット言語コマンドを解釈し、データバス２
２３を介して運動制御ＣＰＵ２２２へロボットの関節座
標もしくは直交座標上での指令値を与える。運動制御Ｃ
ＰＵ２２２では、ロボットの逆キネマティクスや軌道補
間計算を行い、サーボドライバ２２５へのサーボ指令値
を生成する。そのサーボ指令値は、ネットワーク２２４
を経由してサーボドライバ２２５へ送られ、サーボドラ
イバ２２５はそのサーボ指令値に従ってロボット本体２
２６のサーボモータを回転させることによってロボット
が動作する。

【０００４】このロボット制御装置２２０は、データバ
ス２２３上に複数個の運動制御ＣＰＵ２２２を接続する
ことが出来、それぞれの運動制御ＣＰＵ２２２に対して
独立のネットワーク２２４を介してサーボ制御部２２７
およびロボット本体２２６をそれぞれ接続することが可
能である。データバス２２３上に複数個の運動制御ＣＰ
Ｕ２２２を接続したときには、上位ＣＰＵ２２１からデ
ータバス２２３を介して複数台のロボット本体２２６を
制御することが可能になる。また、データバス２２３上
に複数個の上位ＣＰＵ２２１を接続した場合には、デー
タバス２２３を介して複数台のロボット本体２２６を制
御することが出来る。

【０００５】従って、前記ロボット制御装置２２０にお
いて複数台のロボットを制御する場合には、各ロボット
の運動制御ＣＰＵ２２２を前記ロボット制御装置２２０
の内部に備えられているデータバス２２３へ接続しなけ
ればならず、組み込みが煩雑であり、またバス結合はネ
ットワーク結合に比べて被接続機器の配置位置に制約が
多い。また、ネットワーク２２４上に複数台のロボット
本体２２６を接続した場合には、複数台分のサーボ制御
部２２７へ送信する指令値を生成するため、１つの運動
制御ＣＰＵ２２２上に複数台分の逆キネマティクス機能
および軌道補間計算機能を実装しなければならず煩雑で
ある。また、上位ＣＰＵ２２１と各運動制御ＣＰＵ２２
２とを接続した伝送路であるデータバス２２３や、運動
制御ＣＰＵ２２２からサーボ制御部２２７へ送られるサ
ーボ指令値の送信、受信の媒体であるネットワーク２２
４の通信状況が悪化すると、運動制御ＣＰＵ２２２やサ
ーボドライバ２２５では指令値が受信不可能になる状態
が発生し、ロボットの制御が中止されたり、次の指令値
を受信するまでのロボットの制御が中断する。

【０００６】図１８は、特開平６−２６２５５８号公報
に示された、従来のロボット制御装置の通信方法を示す
構成図である。図において、２２６ａはロボット、２２
８はロボット２２６ａを制御するロボット制御装置、２
２９はロボット制御装置２２８に接続された外部計算機
である。また、２３０および２３２はこの外部計算機２
２９とロボット制御装置２２８との間で指令値の通信を
行うためのパラレルインターフェイス、２３１および２
３３はロボット制御装置２２８と外部計算機２２９との
間でコマンドを通信するシリアルインターフェイスであ
る。

【０００７】次に動作について説明する。外部計算機２
２９はロボット制御装置２２８と接続しており、ロボッ
ト２２６ａの各関節の次の移動点までの速度データ（指
令値）を求める。この速度データは、例えばパラレルイ
ンターフェイス２３０、２３２を介してロボット制御装
置２２８から送られてくるロボット２２６ａの各関節角
度情報に基づいて計算される。ロボット制御装置２２８
は外部計算機２２９から出力された速度データをパラレ
ルインターフェイス２３０、２３２を介して受け取った
後、ロボット２２６ａに出力してロボット２２６ａの各
関節を前記速度データによって動作させる。

【０００８】このロボット制御装置２２８を、パラレル
Ｉ／ＯやシリアルＩ／Ｏを介して外部計算機２２９など
の複数の外部機器と接続し、特定の外部機器からロボッ
ト制御装置２２８に接続されたロボットを制御する場合
には、前記特定の外部機器と前記ロボット制御装置２２
８との間を前記パラレルＩ／ＯやシリアルＩ／Ｏにより
専用的に接続することで、前記ロボットを制御するため
の優先権を前記特定の外部機器へ固定して行う。また、
前記ロボットを別の外部機器から制御する場合には、前
記パラレルＩ／ＯやシリアルＩ／Ｏによる接続を切り換
えて、前記別の外部機器とロボット制御装置２２８との
間を専用的に接続し、前記ロボットを制御するための優
先権を前記別の外部機器へ固定して行う。

【０００９】また、特定の外部機器から複数のロボット
制御装置の各ロボットを制御しようとする場合も同様で
あり、前記特定の外部機器と制御しようとするロボット
のロボット制御装置との間を前記パラレルＩ／Ｏやシリ
アルＩ／Ｏにより専用的に接続し、前記制御しようとす
るロボットのロボット制御装置と前記特定の外部機器と
の間にロボット制御のための優先権を固定して行う。ま
た、前記特定の外部機器から他のロボットを制御しよう
とする場合には、前記パラレルＩ／ＯやシリアルＩ／Ｏ
による接続を切り換えて、前記特定の外部機器と制御し
ようとする前記他のロボットのロボット制御装置との間
を前記パラレルＩ／ＯやシリアルＩ／Ｏにより専用的に
接続し、前記他のロボットのロボット制御装置と前記特
定の外部機器との間にロボット制御のための優先権を固
定して行う。

【００１０】また、外部計算機２２９から送られてくる
指令値をロボット制御装置２２８の補間周期毎に受信し
ロボットの動作する軌道の制御を行っている場合に、ロ
ボットの動作制御において必要となる減速処理では、そ
の減速時の軌道を外部計算機２２９が処理しその減速時
の軌道を実現するための指令値を生成してロボット制御
装置２２８へ送信する。

【００１１】また、前記指令値の送信、受信の媒体であ
るパラレルＩ／ＯやシリアルＩ／Ｏ間を接続する伝送路
の通信状況が悪化して、前記伝送路を介して送信、受信
される指令値がノイズなどによる影響を受けると、ロボ
ット制御装置２２８では指令値を受信することが出来な
い状態が発生し、ロボットの制御が中止されたり、次の
指令値を受信するまでロボットの制御が中断する。

【００１２】さらに、このような図１７および図１８に
示した従来のロボット制御装置では、例えば複数台のロ
ボットで共通の対象物を共同で把持し協調作業を行わせ
るためには、対象物を把持している全てのロボットの作
業中の軌道を各ロボット制御装置に予め与えておくか、
ロボット本体に他のロボットの動きを観測できるような
センサを取り付け、その出力をもとに所望の協調作業を
行えるようにロボット制御装置内の動作アルゴリズムや
ロボット制御装置のハードウェアを構成する。

【００１３】また、ロボットのシミュレーションを行う
際には、同一構造のロボットについて既に作成されてい
るシミュレーション用のソフトウェアを用いる。さら
に、多少構造が異なるロボットをシミュレートする場合
でも、その基本的な構造が同一である場合には、基本的
な構造が同一であるロボットについて既に作成されてい
るシミュレーション用のソフトウェアを用いることにな
るが、精度の良いシミュレーションを行う際にはシミュ
レーション用の相応のソフトウェアを新たに作成する。

【００１４】このようにシミュレーション用のソフトウ
ェアを作成する場合、ロボット固有の幾何学的および力
学的情報を与えるパラメータ値は、シミュレートしよう
とするロボットに応じて使用者がシミュレータプログラ
ムへ設定する。

【００１５】また、ロボットのシミュレーションを行う
場合には、当該ロボットが接続されているロボット制御
装置内の補間軌道を生成するアルゴリズムの違いに応じ
て、シミュレートしようとするロボット毎にシミュレー
タソフトウェア内のアルゴリズムも変更する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来のロボット制御装
置は以上のように構成されているので、図１７に示した
ロボット制御装置２２０においてデータバス２２３上に
運動制御ＣＰＵ２２２を複数接続するシステムを構築す
ると、システム上、ネットワーク結合ほどの柔軟性がな
く、１つの運動制御ＣＰＵ２２２へロボット制御のため
の指令が複数送られてきたときに、その運動制御ＣＰＵ
２２２はいずれの指令を優先して採用すればよいか判断
することが出来ない課題があった。

【００１７】また、同様に、サーボ制御部２２７へサー
ボ指令が複数送られたときに、サーボ制御部２２７はい
ずれのサーボ指令を優先して採用すればよいか判断する
ことが出来ない課題があった。

【００１８】また、図１８に示したロボット制御装置で
は、複数の外部計算機２２９と複数のロボット制御装置
２２８とが接続され、前記複数のロボット制御装置２２
８のそれぞれにより各ロボットが制御されるシステムを
構築しようとするときには、ロボット制御のための優先
権を、予め指定した特定の外部計算機や特定のロボット
制御装置へ与えて固定することになるため、任意の外部
計算機から柔軟にロボットの制御を行うのが困難である
課題があった。

【００１９】また、複数台のロボットで共通の対象物を
共同で把持し協調作業を行わせる際には、一方のロボッ
トの位置や姿勢を他方のロボットが知ることが出来ない
ので、前記対象物を把持している全てのロボットの作業
中の軌道を全てのロボット制御装置に予め与えておく
か、他方のロボット本体に一方のロボットの動きを観測
できるようなセンサを取り付けてその出力をもとに所望
の協調作業を行えるように、前記他方のロボットのロボ
ット制御装置内の動作アルゴリズムやロボット制御装置
のハードウェアを構成することになり、複数台のロボッ
ト制御装置に対するロボットの協調作業のための軌道提
示を容易に行うのが困難である課題があった。

【００２０】また、ロボットの制御において通常必要と
なるロボットの減速処理では、ロボットの可動先端部の
減速時の軌道を外部計算機が処理し、その減速時の軌道
を実現するための指令値を前記可動先端部を支持するロ
ボットの各可動部のサーボモータへ生成して与えるた
め、外部計算機のロボットの制御プログラムに前記減速
時の軌道を実現する減速処理用プログラムを構成しなけ
ればならなず、ロボットの制御プログラムが煩雑になる
課題があった。

【００２１】また、ロボットのシミュレータを構築する
際には、ロボットの機構学的および力学的情報を与える
パラメータ値を、シミュレートしようとするロボットに
応じて使用者がシミュレータプログラムへ設定する必要
があり、シミュレータの作成に手間を要する課題があっ
た。

【００２２】また、駆動機構の異なったロボットのシミ
ュレーションを行う場合には、補間軌道を生成するアル
ゴリズムが異なっている場合があり、このような場合に
は前記アルゴリズムの違いに応じて、シミュレートしよ
うとするロボット毎にシミュレータソフトウェアも変更
しなければならず、煩雑でこれら作業に手間を要する課
題があった。

【００２３】また、ロボットを制御するための指令値の
送信、受信の媒体である伝送路の通信状況が悪化すると
ロボットの制御が中止されたり中断されたりして、ロボ
ットの動作に及ぼす影響が大きい課題があった。

【００２４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、ネットワークにより接続された任
意の外部機器からロボットの動作制御を容易に行うこと
を可能にするロボット制御装置およびその通信方法を得
ることを目的とする。

【００２５】また、この発明は、複数台のロボットの協
調作業を容易に実現できるロボット制御装置を得ること
を目的とする。

【００２６】さらに、この発明は、ロボットのシミュレ
ータを構築したときのシミュレーション精度を向上させ
ることの出来るロボット制御装置を得ることを目的とす
る。

【００２７】さらに、この発明は、ネットワークの通信
状況が良くない場合に受信したロボット制御のためのデ
ータの補償能力を向上させたロボット制御装置を得るこ
とを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るロボット制御装置は、ロボット制御のための指令値に
優先度に応じた優先度情報を付加する優先度情報付加手
段と、ネットワークを経由して送られてきた前記指令値
に付されている優先度を示す優先度情報を識別し、最も
優先度の高い前記指令値を選択する優先指令値選択手段
と、該優先指令値選択手段により選択された前記指令値
をもとに前記ロボットを制御する制御手段とを備えるよ
うにしたものである。

【００２９】請求項２記載の発明に係るロボット制御装
置は、指令値の送信元に対しロボットの現在の状態を示
すデータを送信したときから所定時間内にネットワーク
を経由して優先度情報の付加された指令値が送られてこ
ない場合には、優先度情報の付加されていない指令値を
選択する優先指令値選択手段を備えるようにしたもので
ある。

【００３０】請求項３記載の発明に係るロボット制御装
置は、指令値の送信元に対しロボットの現在の状態を示
すデータを送信したときから所定時間内に、ネットワー
クを経由して優先度情報の付加された指令値および優先
度情報の付加されていない指令値のいずれも送られてこ
ないときには通信エラーとするようにしたものである。

【００３１】請求項４記載の発明に係るロボット制御装
置は、ネットワークを経由して送られてきたロボット制
御に用いる指令値と該指令値に対し予め設定されている
差分値とをもとに新たな指令値を生成する新指令値生成
手段と、前記ネットワークを介して接続されている予め
定められた外部機器に対し、前記新指令値生成手段が生
成した前記新たな指令値を前記ネットワーク経由で送信
する通信手段とを備えるようにしたものである。

【００３２】請求項５記載の発明に係るロボット制御装
置は、被制御の中心となるロボットの制御用の指令値
と、前記ロボットと協調作業を行う他のロボットの動作
上の拘束条件を規定する差分値とをもとに新たな指令値
を生成する新指令値生成手段を備えるようにしたもので
ある。

【００３３】請求項６記載の発明に係るロボット制御装
置は、ネットワークを経由して送られてきた減速指定メ
ッセージに応じたロボットの減速時の指令値を生成する
減速モード選択手段と、該減速モード選択手段により生
成した前記指令値をもとに前記ロボットを制御する制御
手段とを備えるようにしたものである。

【００３４】請求項７記載の発明に係るロボット制御装
置は、減速指定メッセージに含まれるロボットの動作減
速時の各種パラメータに応じた指令値を生成する減速モ
ード選択手段を備えるようにしたものである。

【００３５】請求項８記載の発明に係るロボット制御装
置は、減速時の負の加速度を指定するための加速度ベク
トルを、減速指定メッセージに含まれるロボットの動作
減速時のパラメータとしたものである。

【００３６】請求項９記載の発明に係るロボット制御装
置は、減速後の停止位置を減速指定メッセージに含まれ
るロボットの動作減速時のパラメータとしたものであ
る。

【００３７】請求項１０記載の発明に係るロボット制御
装置は、減速して停止するまでの時間を、減速指定メッ
セージに含まれるロボットの動作減速時のパラメータと
したものである。

【００３８】請求項１１記載の発明に係るロボット制御
装置は、ネットワークを経由して送られてきたロボット
の動作指令を与えるコマンドをもとに生成された前記ロ
ボットの指令値と、該指令値に対し予め指定されている
差分値とをもとに前記ロボットの新たな指令値を生成す
る新指令値生成手段と、前記ネットワークを介して接続
されている予め定められた外部機器に対し、前記新指令
値生成手段が生成した前記新たな指令値を前記ネットワ
ーク経由で送信する通信手段とを備えるようにしたもの
である。

【００３９】請求項１２記載の発明に係るロボット制御
装置は、被制御の中心となるロボット制御用の指令値
と、前記ロボットと協調作業を行う他のロボットの動作
についての拘束条件を規定する差分値とをもとに新たな
指令値を生成する新指令値生成手段を備えるようにした
ものである。

【００４０】請求項１３記載の発明に係るロボット制御
装置は、ネットワークを経由して送られてきたロボット
の動作指令を与えるコマンドをもとに行われる前記ロボ
ットの動作を停止させる停止手段を備えるようにしたも
のである。

【００４１】請求項１４記載の発明に係るロボット制御
装置は、ネットワークを経由して送られてきたロボット
の動作指令を与えるコマンドをもとに生成されたロボッ
トの位置や姿勢などの指令値により制御されるロボット
の動作を、前記ロボットの制御のために出力される指令
値を固定することで停止させる停止手段を備えるように
したものである。

【００４２】請求項１５記載の発明に係るロボット制御
装置は、ロボットの幾何学的構造および力学的構造を規
定する前記ロボットに固有のパラメータを格納したパラ
メータ保存手段と、ネットワーク経由で送信されてきた
前記ロボットに固有のパラメータの返信指令をもとに、
前記返信指令の送信元に対し、前記返信指令により指定
されている前記パラメータを前記パラメータ保存手段か
ら読み出して送信する通信手段とを備えるようにしたも
のである。

【００４３】請求項１６記載の発明に係るロボット制御
装置は、ネットワークを経由して送られてきたロボット
制御のための指令値の受信に失敗したときに、前記失敗
した受信より前に受信した指令値をもとに次の補間時刻
における指令値を予測して生成する推定動作モードを実
行する推定指令値生成手段と、該推定指令値生成手段に
より生成した前記指令値をもとに前記補間時刻における
ロボットの制御を行う制御手段とを備えるようにしたも
のである。

【００４４】請求項１７記載の発明に係るロボット制御
装置は、ロボット制御のための指令値の受信に失敗した
か否かの判断を、指令値の送信元に対しロボットの現在
の状態を示すデータを送信したときから所定時間内に前
記送信元から送られてきた指令値を受信したか否かの判
定をもとに行うようにしたものである。

【００４５】請求項１８記載の発明に係るロボット制御
装置は、連続して所定回数、推定動作モードへ移行する
ときには、通信エラーと判断して前記推定動作モードへ
の移行を中止する推定モード中止手段を備えるようにし
たものである。

【００４６】請求項１９記載の発明に係るロボット制御
装置の通信方法は、ロボット制御のための指令値の送信
要求を外部機器に対し行う送信要求過程と、前記送信要
求に対し優先度を示す優先度情報が付加され、前記外部
機器から送信されてきた前記指令値の優先度情報をもと
に判定した最も優先度の高い指令値をロボットを制御す
るための指令値として選択する受信過程とを備えるよう
にしたものである。

【００４７】請求項２０記載の発明に係るロボット制御
装置の通信方法は、ロボット制御のための指令値の送信
要求に対し、所定時間内に前記ロボット制御のための指
令値が送られてこないときには、過去に送られてきてい
る優先度情報が付加された指令値や優先度情報が付加さ
れていない指令値の所定回数分の指令値をもとに新たな
指令値を求める指令値生成過程を備えるようにしたもの
である。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
ロボット制御装置をネットワークによりパーソナルコン
ピュータなどの外部機器と接続したときの構成図であ
る。図において、１ａと１ｂはロボット、１００ａはロ
ボット１ａを制御する第１ロボット制御装置（ロボット
制御装置）、１００ｂはロボット１ｂを制御する第２ロ
ボット制御装置（ロボット制御装置）、２ａと２ｂはパ
ーソナルコンピュータ（外部機器）、３は第１ロボット
制御装置１００ａおよび第２ロボット制御装置１００ｂ
とパーソナルコンピュータ２ａ、２ｂとの間を接続して
いるネットワーク、７はパーソナルコンピュータ２ａに
設けられている優先度情報付加手段、８はパーソナルコ
ンピュータ２ｂに設けられている優先度情報付加手段で
ある。優先度情報付加手段７、８は、例えば整数値デー
タとして構成され、整数値の大きい順に優先度が高くな
り、最優先に行う必要のある動作パターンを実現する指
令値に対し最大の優先度情報を付加するなどの所定のア
ルゴリズムにより、発生させた優先度情報を指令値に付
加する。

【００４９】図２は、第１ロボット制御装置１００ａと
パーソナルコンピュータ２ａ、２ｂとの間で通信を行う
際の手順を示すタイムチャートである。

【００５０】図３は、ネットワーク３により接続された
パーソナルコンピュータ２ａ、２ｂと第１ロボット制御
装置１００ａとを示すブロック図である。図３において
図１と同一または相当の部分については同一符号を付し
説明を省略する。図において、４は第１ロボット制御装
置１００ａに接続されロボット制御のためのプログラム
などを保持したパーソナルコンピュータ、１０１は第１
ロボット制御装置１００ａがネットワーク３を介してパ
ーソナルコンピュータ２ａ、２ｂと通信を行うためのネ
ットワーク通信部（通信手段）、１０２はネットワーク
３を介して受信された優先度を示す優先度情報が付加さ
れている指令値を蓄え、最も優先度の高い指令値を選択
する優先指令値選択部（優先指令値選択手段）である。

【００５１】１０３はロボット言語で記述されたプログ
ラムを実行するプログラム実行部、１０６はそのロボッ
ト言語で記述されたプログラムを記憶したプログラム記
憶部、１０７は補間データなどの内部指令値を生成する
内部指令値生成部、１０４はプログラム実行部１０３か
ら与えられる入力切換情報に基づいて、優先指令値選択
部１０２、プログラム実行部１０３、ネットワーク通信
部１０１、内部指令値生成部１０７からの指令値入力の
うちのいずれか一つを選択する指令値選択部（制御手
段）である。１０５はロボットの現在位置および姿勢を
管理したり、指令値選択部１０４から入力される指令値
の変換を行い、ロボット１ａを動作させるサーボドライ
バ（制御手段）１０８へ与えるロボット状態チェック部
（制御手段）である。

【００５２】次に、動作について説明する。第１ロボッ
ト制御装置１００ａとパーソナルコンピュータ２ａ、２
ｂ間の通信は、第１ロボット制御装置１００ａからパー
ソナルコンピュータ２ａ、２ｂに対して、ある一定周期
（指令値要求の送信周期Ｔｓｅｃ）毎にロボットの位置
および姿勢を示す指令値の要求を行い、パーソナルコン
ピュータ２ａ、２ｂは、前記要求に応じてそれぞれ指令
値を送信する。

【００５３】この第１ロボット制御装置１００ａとパー
ソナルコンピュータ２ａ、２ｂ間の通信手順を、図２に
示すタイムチャートをもとに説明する。第１ロボット制
御装置１００ａは時刻ｔ２１にパーソナルコンピュータ
２ａ、２ｂに対して指令値の要求を送信する。パーソナ
ルコンピュータ２ａは第１ロボット制御装置１００ａか
ら送られてきた指令値の要求を時刻ｔ０１に受け取り、
パーソナルコンピュータ２ｂは第１ロボット制御装置１
００ａから送られてきた指令値の要求を時刻ｔ１１に受
け取る。パーソナルコンピュータ２ａ、２ｂは前記指令
値の要求を受信後、それぞれ指令値を計算し、指令値の
優先度を表す優先度情報をそれぞれ優先度情報付加手段
７、８により指令値に付加する。そして、パーソナルコ
ンピュータ２ａは優先度情報が付加された指令値を第１
ロボット制御装置１００ａへ時刻ｔ０２に送信し、また
パーソナルコンピュータ２ｂは優先度情報の付加された
指令値を第１ロボット制御装置１００ａへ時刻ｔ１２に
送信する。

【００５４】第１ロボット制御装置１００ａでは、パー
ソナルコンピュータ２ａからの優先度情報を表す整数値
データが付加された指令値を時刻ｔ２３において受信
し、またパーソナルコンピュータ２ｂから送られてきた
優先度情報を表す整数値データが付加された指令値を時
刻ｔ２２において受信する。第１ロボット制御装置１０
０ａでは、次の指令値の要求を発信する時刻であるｔ２
４までの間に受信した指令値のうち、優先度を表す整数
値データの中で最も大きい数値を持つ指令値が最も優先
権が高いと判断し、その指令値をロボット制御への指令
値であるとして採用する。

【００５５】なお、パーソナルコンピュータ２ａおよび
パーソナルコンピュータ２ｂは必ずしも指令値を生成し
て送るとは限らない。時刻ｔ２４において、第１ロボッ
ト制御装置１００ａから送信された指令値の要求は、時
刻ｔ０３においてパーソナルコンピュータ２ａに着信
し、また時刻ｔ１３においてパーソナルコンピュータ２
ｂに着信する。パーソナルコンピュータ２ａでは、計算
した指令値へ優先度を表す整数値データを付加し、時刻
ｔ０４において第１ロボット制御装置１００ａに向けて
送信するが、パーソナルコンピュータ２ｂでは第１ロボ
ット制御装置１００ａに向けて指令値を送信しない。こ
の場合、第１ロボット制御装置１００ａでは、次の指令
値の要求を送信する時刻ｔ２６までの時刻ｔ２５におい
て受信したパーソナルコンピュータ２ａからの指令値を
優先度情報にかかわらずロボット制御の指令値として採
用する。

【００５６】次に、図３に示す第１ロボット制御装置１
００ａにおける優先指令値選択部１０２の動作について
説明する。ネットワーク通信部１０１がネットワーク３
経由で指令値の要求を送信した後に、パーソナルコンピ
ュータ２ａあるいはパーソナルコンピュータ２ｂから送
られてくる優先度情報の付加された位置および姿勢など
を示す指令値は、すべて優先指令値選択部１０２に送ら
れる。この優先指令値選択部１０２では一定の受信待ち
の後、ネットワーク通信部１０１から送られてくるデー
タの受け取りを中止し、受け取ったすべての位置および
姿勢などを示す前記指令値に付加されている優先度情報
の中で最も高い優先度を持つ指令値を、予め与えられて
いるアルゴリズムにより選択する。そして、この最も高
い優先度を有する指令値をロボット制御のための位置お
よび姿勢を示す指令値として採用し、指令値選択部１０
４に渡す。このような動作を一定周期Ｔｓｅｃ毎に繰り
返す。

【００５７】次に、図４のフローチャートに従ってネッ
トワーク通信部１０１がネットワーク３経由で指令値の
要求をパーソナルコンピュータなどの外部機器へ送信し
た以後の第１ロボット制御装置１００ａの動作について
説明する。先ず、ステップＳＴ１でロボット１ａの現在
位置および姿勢についてのデータを送信する。ステップ
ＳＴ２では指令値受信待ちの時間が予め定められた時間
（指令値の要求を行う周期Ｔｓｅｃ）を越えているか否
かを判定する。越えていない場合には、ステップＳＴ８
およびステップＳＴ９の指令値の受信待ちを行う。そし
て、ステップＳＴ９において指令値を受信しない限り、
ステップＳＴ２およびステップＳＴ８を繰り返す。ま
た、前記予め定められた時間内にステップＳＴ９で指令
値を受信した場合には、ステップＳＴ１０に進み、前記
受信した指令値を指令値バッファに格納する。

【００５８】前記予め定められた時間が経過するとステ
ップＳＴ２からステップＳＴ３へ移行する。ステップＳ
Ｔ３では、優先度情報が付加されている指令値を受信し
ているか否かを判定し、もし受信しているならばステッ
プＳＴ４に進む。ステップＳＴ４では、受信した優先度
情報の付加されている指令値の中で最も高い優先度を持
つ指令値を選択し、ステップＳＴ５において前記選択し
た指令値を実行する。

【００５９】ステップＳＴ３で優先度情報が付加されて
いる指令値を受信していないと判定した場合には、ステ
ップＳＴ６において優先度情報の付加されていない指令
値を受信しているか否かを判定する。優先度情報の付加
されていない指令値を受信している場合には、ステップ
ＳＴ７でその指令値を実行し、優先度情報の付加されて
いない指令値も受信していないならばステップＳＴ１１
で通信エラーとしてエラー処理を行う。

【００６０】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、ネットワークにより接続したパーソナルコンピュー
タや他のロボット制御装置などの任意の外部機器との間
で授受される指令値の中から最も優先度の高い指令値を
選択してロボットの制御に用いることが出来るため、各
外部機器はロボットを制御する際の必要性に応じてその
制御権を優先度情報により取得でき、ロボットを制御す
る指令値生成のためのそれぞれ内容の異なったアルゴリ
ズムを前記任意の外部機器に実装することが出来、ロボ
ット制御システムを構築する際のロボット制御内容毎の
分化が可能となり、前記ロボット制御内容毎のモジュー
ル化を容易に実現できる。

【００６１】なお、上記の説明において、ロボット制御
装置に対して優先度情報の付加されている指令値や優先
度情報の付加されていない指令値が、いずれもパーソナ
ルコンピュータから送信されていない場合には通信エラ
ーと判断するが、この場合、予め定められた対処方法に
より処理する。この対処方法としては、任意のパーソナ
ルコンピュータへ受信エラーを送信する方法、指令値が
送信されるまで指令値要求の送信を一定時間毎に繰り返
しながら待つ方法、過去の指令値を予め規定されている
回数分だけ保存するためのバッファを設け、このバッフ
ァに蓄えられている過去の指令値をもとに、速度一定と
して過去２回の指令値から算出する方法や加速度一定と
して過去３回の指令値から算出する方法などがある。

【００６２】また、以上の説明では、パーソナルコンピ
ュータへ指令値を要求してから、そのパーソナルコンピ
ュータから送られてくる指令値を待つ時間を、指令値要
求の送信周期であるＴｓｅｃとしたが、Ｔｓｅｃ以下で
あれば受信待ちの長さはいくらでも良い。

【００６３】また、以上の説明では、ロボット制御装置
がパーソナルコンピュータへの指令値要求を送信するタ
イミングを一定周期Ｔｓｅｃとしたが、一定周期でなく
てもよい。

【００６４】また、同レベルの優先度を持つ指令値が着
信した場合には、予め定めた選択方法に基づいて指令値
を選択する。この選択方法としては、先着順、後着順、
予め前記ロボット制御装置に定義されているパーソナル
コンピュータの優先順、同じ優先権を持つ全ての指令値
の算術平均値等により行うことが考えられる。また、各
パーソナルコンピュータが同レベルの優先度情報を指令
値に付加して送らないように設定しても良い。

【００６５】また、優先度情報を整数値データとして、
優先度の高さを前記整数値データの数値の大きい順とし
たが、他の優先度の与え方でも良い。また、優先度を示
すデータを一つの整数値データとして説明したが、優先
度を表す複数のデータを指令値へ付加し、受信した指令
値に付加された複数の優先度情報をもとに、予め定めら
れた規範に基づいてどの指令値を採用するかを決定して
も良い。

【００６６】また、パーソナルコンピュータ２ａおよび
パーソナルコンピュータ２ｂが第１ロボット制御装置１
００ａと通信し、第１ロボット制御装置１００ａは優先
度の最も高い指令値を採用するとして説明したが、パー
ソナルコンピュータは３台以上の複数であっても良く、
またロボット制御装置が複数台でも良い。

【００６７】また、パーソナルコンピュータ２ａおよび
パーソナルコンピュータ２ｂが第１ロボット制御装置１
００ａと通信し、第１ロボット制御装置１００ａが指令
値を採用する場合について述べたが、パーソナルコンピ
ュータ以外の機器、例えば、画像処理装置などと通信し
て画像処理装置などから送られてくるデータをロボット
制御装置で処理したり、ロボット制御装置から送信した
データを画像処理装置などで処理しても良い。

【００６８】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２による第１ロボット制御装置１００ａ、第２ロボ
ット制御装置１００ｂとパーソナルコンピュータ２ａと
の間で通信を行う際の手順を示すタイムチャートであ
る。この実施の形態では、第１ロボット制御装置１００
ａとパーソナルコンピュータ２ａとの間の通信は、第１
ロボット制御装置１００ａからパーソナルコンピュータ
２ａに対して、一定周期Ｔｓｅｃ毎に指令値の要求を行
い、その要求に対してパーソナルコンピュータ２ａが指
令値を第１ロボット制御装置１００ａへ送信するもので
あり、さらに第１ロボット制御装置１００ａから第２ロ
ボット制御装置１００ｂへ新たな指令値が送信される。

【００６９】なお、第１ロボット制御装置１００ａ、第
２ロボット制御装置１００ｂとパーソナルコンピュータ
２ａ、２ｂとのネットワークを介した接続構成などは、
図１に示した構成と同様であると考えてよい。

【００７０】図６は、この実施の形態２における第１ロ
ボット制御装置１００ａの構成を示すブロック図であ
る。図６において図３と同一または相当の部分について
は同一符号を付し説明を省略する。１１０はネットワー
ク通信部１０１から指令値を受け取ると、この指令値に
対しプログラム実行部１０３により予め設定されている
位置および姿勢についての差分値を、プログラム実行部
１０３から指定されている例えば加算指定に基づいて加
算して、前記差分値や加算指定と同様に予め設定されて
いるパーソナルコンピュータや他のロボット制御装置な
どの外部機器に対する新たな指令値として生成する新指
令値生成部（新指令値生成手段）である。

【００７１】次に動作について説明する。先ず、図５に
示すタイムチャートに従って、ネットワークにより接続
されたパーソナルコンピュータ２ａと第１ロボット制御
装置１００ａおよび第２ロボット制御装置１００ｂとの
間の通信の手順について説明する。時刻ｔ１１において
第１ロボット制御装置１００ａからパーソナルコンピュ
ータ２ａに対して指令値の要求が送信される。パーソナ
ルコンピュータ２ａでは、時刻ｔ０１においてその要求
を受信し、指令値を計算し、時刻ｔ０２において第１ロ
ボット制御装置１００ａへ指令値を送信する。その指令
値を第１ロボット制御装置１００ａでは、時刻ｔ１２で
受信する。第１ロボット制御装置１００ａは時刻ｔ１２
でロボットの位置および姿勢の指令値を受信した後、そ
の指令値をロボット制御の指令値として採用すると共
に、この指令値に対し予め定められているロボットの位
置および姿勢の差分値を加算する。この結果得られた新
たな指令値を、予め定められているネットワーク上の他
の第２ロボット制御装置１００ｂへ時刻ｔ１３に送信す
る。

【００７２】第２ロボット制御装置１００ｂは、時刻ｔ
２１において前記送信された指令値を受信し、ロボット
１ｂへの指令値として採用する。

【００７３】このため、第２ロボット制御装置１００ｂ
により制御されるロボット１ｂの動作は、前記差分値が
作用する動作になる。例えば、ネットワーク上に複数台
のロボット制御装置が接続されており、それらのロボッ
ト制御装置にそれぞれ接続されたロボットが複数台で協
調作業を行うときに、予め判明している対象物に対する
幾何学的な拘束条件を、各ロボット制御装置がそれぞれ
のロボットを制御する際の差分値として中心となるロボ
ット制御装置へ予め設定しておくことで、協調作業を行
う他のロボットの動作軌道を指令することなく、前記中
心となるロボット制御装置にロボットの指令値を与える
だけで自動的に他のロボット制御装置に対し上記幾何学
的拘束条件を満足するような指令値が送られ、これによ
り各ロボットが制御され、ロボット間の接触事故や衝突
事故を回避しながら協調作業を行うことが出来る。

【００７４】図７は、ロボット１ａとロボット１ｂとが
１本の丸棒を把持してｚ軸方向へ移動させる協調作業を
行う様子を示している説明図である。図８は、ロボット
１ａが中心となってこのような協調作業をロボット１ｂ
へ行わせるときの、ロボット１ａへ与えられる指令値Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３・・・と、それら指令値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３・・・へ与えられる差分値（ｘ，ｙ，ｚ）と、前記指
令値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・と前記差分値（ｘ，ｙ，
ｚ）とにより新たに生成されるロボット１ｂへ与えられ
る指令値Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３・・・とを示す説明図であ
る。

【００７５】次に、図６に示す第１ロボット制御装置１
００ａの新指令値生成部１１０の動作について説明す
る。ネットワーク通信部１０１は、受信したロボットの
位置および姿勢を示す指令値を指令値選択部１０４に渡
すと共に、新指令値生成部１１０にも前記位置および姿
勢についての指令値を渡す。新指令値生成部１１０で
は、ネットワーク通信部１０１から指令値を受け取る
と、図８に示したようにこの指令値に対しプログラム実
行部１０３により予め設定されている位置および姿勢に
ついての差分値−Ｄを、プログラム実行部１０３から指
定されている例えば加算指定に基づいて加算して、前記
差分値や加算指定と同様に予め設定されている第２ロボ
ット制御装置１００ｂに対する新たな位置および姿勢に
ついての指令値として生成する。そして、この新たな指
令値を生成した後、ネットワーク３に接続した前記第２
ロボット制御装置１００ｂへ前記指令値を送信するため
にネットワーク通信部１０１へ前記指令値を渡す。前記
指令値を渡されたネットワーク通信部１０１では、その
指令値を即座に第２ロボット制御装置１００ｂに向けて
送信し、第２ロボット制御装置１００ｂに接続したロボ
ットに協調動作を行わせる。

【００７６】なお、以上の説明では、第１ロボット制御
装置１００ａにおいて第２ロボット制御装置１００ｂ向
けのロボットの位置および姿勢についての指令値を新た
に生成する際に、パーソナルコンピュータ２ａから第１
ロボット制御装置１００ａに送信された位置および姿勢
についての指令値に対し、予め定められている差分値を
加算するとしたが、もちろん、差分値を減算してもよ
い。また、パーソナルコンピュータ２ａから送信されて
きた位置および姿勢についての指令値を基に第２ロボッ
ト制御装置１００ｂへ送信すべき指令値を生成する際の
アルゴリズムが決まっている場合には、それを採用して
も良い。

【００７７】また、以上の説明において、第１ロボット
制御装置１００ａからパーソナルコンピュータ２ａへ一
定周期Ｔｓｅｃ毎に指令値の要求を行うとしたが、一定
周期毎でなくてもよい。

【００７８】実施の形態３．図９は、この発明の実施の
形態３による第１ロボット制御装置１００ａの構成を示
すブロック図である。図９において図３と同一または相
当の部分については同一符号を付し説明を省略する。１
１３はネットワーク３を経由して送られてきた減速モー
ド指令を解析し、その減速モード指令が指定している減
速モードに従って、ロボット１ａの現在の位置および姿
勢から減速後にロボット１ａが停止する位置や姿勢を決
定する内部指令値を生成し、指令値選択部１０４の動作
周期に従って停止までの前記生成した内部指令値を出力
する減速モード選択部（減速モード選択手段）である。

【００７９】図１０は、この実施の形態３における第１
ロボット制御装置１００ａの減速モード選択部１１３の
動作を示すフローチャートである。

【００８０】次に、図１０のフローチャートに従って減
速モード選択部１１３の動作について説明する。先ず、
ステップＳＴ２１においてネットワーク３上の外部機
器、例えばパーソナルコンピュータ２ａから送信されて
くる指令データの受信待ちを行う。受信が完了していな
いときには、ステップＳＴ２６の受信未完了処理を行
う。一方、指令データの受信が完了したときには、ステ
ップＳＴ２２において減速モード指令であるか否かを、
受信した指令データ内のフラグで判断する。もし、減速
モード指令でなければステップＳＴ２７で通常の指令値
処理を行う。減速モード指令であるならば、ステップＳ
Ｔ２３以降の各種条件分岐および各種減速処理を行う。

【００８１】ステップＳＴ２３において、前記減速モー
ド指令に減速度ベクトルが指定されているならば、与え
られた減速度ベクトルを基にステップＳＴ２４において
減速動作を行い、速度が規定された大きさ以下になった
ならばステップＳＴ２５にて終了する。

【００８２】一方、ステップＳＴ２３において減速度ベ
クトルが指定されていないならば、ステップＳＴ２８に
おいて減速後の停止位置が指定されているか否かを調べ
る。減速後の停止位置が指定されているならば、ステッ
プＳＴ２９において減速までの時間が指定されているか
否かを確認する。減速までの時間が指定されていれば、
前記減速モード指令コマンドにより与えられている停止
位置と停止するまでの時間を基にステップＳＴ２１０に
おいて減速動作を行う。ステップＳＴ２９において、減
速までの時間が指定されていなければ、ステップＳＴ２
１１において与えられた停止位置と予め設定されている
停止するまでの時間をもとに減速動作を行う。

【００８３】ステップＳＴ２８において減速後の停止位
置が指定されていないと判断したときには、安全性を確
保するために減速処理を行わずに停止する。

【００８４】なお、ステップＳＴ２３における減速度ベ
クトルとは負の加速度を与える加速度ベクトルのことで
あり、減速モード指令コマンド中において減速度ベクト
ルが指定されているというパラメータ値と減速後の位置
および姿勢に応じた減速度を与えるベクトルの各成分が
指定される。

【００８５】また、以上説明した減速動作は、減速モー
ド指令コマンドにより指定された停止位置や減速までの
時間に応じた減速パターンに従って、減速モード選択部
１１３がロボットの現在位置および姿勢から減速後の停
止位置および姿勢までの動作を与える内部指令値を生成
し、指令値選択部１０４の動作周期に従って停止までの
内部指令値をサーボドライバ１０８へ順番に渡す。この
内部指令値を渡されたサーボドライバ１０８は、その指
令値を基にロボット１ａの駆動部を順に制御することに
より、所望の減速動作が実現する。

【００８６】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、ネットワーク３を経由して受信した減速指令メッセ
ージにより、その減速指令メッセージを受信したロボッ
ト制御装置において前記減速指令メッセージで指定され
たロボット減速時の負の加速度、停止位置、減速までの
時間などに応じた減速パターンによりロボットを減速さ
せることが可能になり、ロボットの動作において頻繁に
現れる減速動作についての指令値を外部機器側で生成す
る必要がなくなり、外部機器からの動作指令が簡単にな
る効果が得られる。

【００８７】実施の形態４．図１１は、この発明の実施
の形態４による第１ロボット制御装置１００ａの構成を
示すブロック図である。図１１において図３と同一また
は相当の部分については同一符号を付し説明を省略す
る。図において、１１２はプログラム実行部１０３によ
り予め指定されている位置および姿勢データに関する差
分値を、内部指令値生成部１０７から送られてくる位置
および姿勢についての内部指令値に加算して新たな指令
値を生成する新指令値生成部である。

【００８８】なお、第１ロボット制御装置１００ａ、第
２ロボット制御装置１００ｂとパーソナルコンピュータ
２ａ、２ｂとのネットワークを介した接続構成などは、
図１に示した構成と同様であると考えてよい。

【００８９】図１２は、パーソナルコンピュータ２ａと
第１ロボット制御装置１００ａと第２ロボット制御装置
１００ｂとの間で通信を行う際の手順を示すタイムチャ
ートである。

【００９０】次に動作について説明する。ネットワーク
通信部１０１で受信したデータは、位置および姿勢を示
す指令値であれば指令値選択部１０４へ送られる。ま
た、ネットワーク通信部１０１で受信したデータがロボ
ット言語コマンドであるならば、そのロボット言語コマ
ンドはプログラム実行部１０３に送られる。プログラム
実行部１０３へ送られたロボット言語コマンドは文法チ
ェックが行われ、正しいコマンドであるならば内部指令
値生成部１０７へ送られ、ロボット１ａの位置および姿
勢についての一定周期Ｔｓｅｃ毎の補間データである指
令値が生成され、指令値選択部１０４へ送られる。

【００９１】また、この指令値は内部指令値生成部１０
７から新指令値生成部１１２へも送られる。新指令値生
成部１１２では、プログラム実行部１０３により予め指
定されている位置および姿勢に関する差分値を、内部指
令値生成部１０７から送られてくる位置および姿勢につ
いての指令値に加算し、この新たに生成した位置および
姿勢についての指令値を、プログラム実行部１０３によ
り予め指定されているネットワーク３上の第２ロボット
制御装置１００ｂに対しネットワーク通信部１０１経由
で送信する。内部指令値生成部１０７から新指令値生成
部１１２への位置および姿勢についての指令値の受け渡
しは、前記指令値が内部指令値生成部１０７で生成した
補間データであることから内部指令値生成部１０７で生
成したこの補間データがなくなるまで続けられる。

【００９２】次に、図１２に示すパーソナルコンピュー
タ２ａと第１ロボット制御装置１００ａと第２ロボット
制御装置１００ｂとの間で行われるデータの通信手順に
ついて説明する。ここで、ロボット言語コマンドを第１
ロボット制御装置１００ａへ送信する送信元はパーソナ
ルコンピュータ２ａであり、また第１ロボット制御装置
１００ａの新指令値生成部１１２で生成された位置およ
び姿勢を示す指令値は第２ロボット制御装置１００ｂで
受信される。時刻ｔ０１にパーソナルコンピュータ２ａ
からロボットの動作指令を与えるロボット言語コマンド
が第１ロボット制御装置１００ａに向けて送信される。
第１ロボット制御装置１００ａは当該ロボット言語コマ
ンドを時刻ｔ１１において受信し、そのロボット言語コ
マンドを動作指令コマンドとして採用し、そのロボット
言語コマンドで規定されるロボットの動きを与える位置
および姿勢についての指令値を内部指令値生成部１０７
で生成してロボットを駆動する。

【００９３】また、新指令値生成部１１２において第２
ロボット制御装置１００ｂへの新たな指令値を、プログ
ラム実行部１０３により予め指定されている位置および
姿勢に関する差分値をもとに算出し、時刻ｔ１２から第
１ロボット制御装置１００ａの補間周期Ｔｓｅｃ毎に第
２ロボット制御装置１００ｂへ送信する。時刻ｔ１２か
らＴｓｅｃ毎に送信される位置および姿勢についての新
たな指令値を、第２ロボット制御装置１００ｂは時刻ｔ
２１からＴｓｅｃ毎に受信し、受信した指令値を採用し
ロボット１ｂを駆動する。

【００９４】なお、以上の説明では、新指令値生成部１
１２では予め定められている差分値を内部指令値生成部
１０７から送られてくる位置および姿勢についての指令
値に加算することで新たな指令値を生成するとしたが、
予め定められている前記差分値を減算しても良く、ま
た、内部指令値生成部１０７から送られる位置および姿
勢についての指令値から新しい指令値を算出するための
アルゴリズムが予めわかっているならば、当該アルゴリ
ズムを指定してこれにより新たな指令値を生成するよう
にしても良い。また、内部指令値生成部１０７から送ら
れる位置および姿勢についての指令値を必ずしも変更す
る必要はなく、内部指令値生成部１０７で生成された位
置および姿勢についての指令値を、そのデータの値を変
えることなくネットワーク３を経由して第２ロボット制
御装置１００ｂへ送信しても良い。

【００９５】また、以上の説明で第１ロボット制御装置
１００ａから第２ロボット制御装置１００ｂへの新しい
指令値の送信を補間周期Ｔｓｅｃ毎に行うとしたが、補
間周期毎でなくてもよい。

【００９６】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、第１ロボット制御装置１００ａの内部指令値生成部
１０７でロボット言語コマンドを処理し、ロボット言語
コマンドで規定されるロボットの動きを与える位置およ
び姿勢についての指令値を生成してロボット１ａを制御
したり、さらに前記指令値と差分値とをもとに新たな指
令値を生成し第２ロボット制御装置１００ｂへ送ること
で、ロボット１ｂの協調動作が可能になる。また、ネッ
トワーク３経由で第１ロボット制御装置１００ａへ送ら
れてくる抽象度の高いロボットの動作記述を与えるロボ
ット言語コマンドをもとに各ロボットが制御されること
になるので、協調作業を行う際の外部機器から第１ロボ
ット制御装置１００ａへ与える指令が簡単になる効果が
ある。

【００９７】実施の形態５．図１３は、この発明の実施
の形態５による第１ロボット制御装置１００ａを示す構
成図である。図１３において図１１と同一または相当の
部分については同一符号を付し説明を省略する。図にお
いて、１０７ａはネットワーク３を経由して送られてき
たコマンドをもとに生成されたロボット１ａの位置や姿
勢などの指令値により制御されるロボット１ａの動作を
停止させる停止手段である。

【００９８】次に動作について説明する。第１ロボット
制御装置１００ａがネットワーク３を経由して送られて
きたロボット言語コマンドを受信すると、プログラム実
行部１０３では受信したロボット言語コマンドの文法チ
ェックを行い、正しい文法ならば内部指令値生成部１０
７へ前記ロボット言語コマンドを送る。内部指令値生成
部１０７は、ロボット１ａの位置および姿勢についての
補間データである指令値を所定のアルゴリズムにより生
成する。この指令値生成のアルゴリズムにより、軌道を
直線的に補間したりあるいは予め決められた曲線でロボ
ットの動作を補間する指令値が生成されるが、この指令
値は新指令値生成部１１２へ送られるのに対し、指令値
選択部１０４に対しては停止手段１０７ａにより前記指
令値の譲り渡しが停止される。この場合、指令値選択部
１０４に与えられる指令値は、停止手段１０７ａにより
指令値の譲り渡しが停止された直前の最後の指令値に固
定された状態になる。

【００９９】この結果、ロボット１ａは前記最後の指令
値により制御される位置および姿勢で停止した状態とな
るが、内部指令値生成部１０７では指令値の生成は続行
され、この結果得られた指令値は新指令値生成部１１２
へ送られて新たな指令値に加工され、ネットワーク通信
部１０１からネットワーク３を経由してパーソナルコン
ピュータ２ａ、２ｂや第２ロボット制御装置１００ｂへ
送信される。

【０１００】従って、ロボットの動作をシミュレートす
る場合には、ロボットを実際に動作させることなく、ロ
ボットが追従すべき軌道についての情報をネットワーク
３を経由してパーソナルコンピュータ２ａ、２ｂや第２
ロボット制御装置１００ｂなどの任意の外部機器へ与え
ることが可能になり、シミュレーション用のソフトウェ
アに予めデータとして設定されている疑似的なロボット
動作情報を用いることなく、実際のロボット制御装置内
部の動作軌道生成アルゴリズムを用いた精度のよい前記
外部機器上でのロボットシミュレータを実現することが
可能となる。

【０１０１】実施の形態６．図１４は、この発明の実施
の形態６による第１ロボット制御装置１００ａを示す構
成図である。図１４において図３と同一または相当の部
分については同一符号を付し説明を省略する。図におい
て、１１４はロボット１ａの幾何学的構造および力学的
構造を規定するロボット１ａに固有のパラメータを格納
したパラメータ保存部（パラメータ保存手段）である。

【０１０２】次に動作について説明する。この実施の形
態では、例えばパーソナルコンピュータ２ａ、２ｂや第
２ロボット制御装置１００ｂからネットワーク３を経由
して、ロボット１ａの幾何学的構造および力学的構造を
規定するロボット１ａに固有のパラメータの返信指令が
送られてくる。パーソナルコンピュータ２ａ、２ｂや第
２ロボット制御装置１００ｂなどの外部機器から送られ
てきたデータがネットワーク通信部１０１において受信
されると、当該データが位置および姿勢などを示す指令
値であるか、あるいはロボット１ａの幾何学的および力
学的特徴を示すパラメータの返信命令であるかが判断さ
れる。当該データが位置および姿勢を示す指令値ならば
受信したデータは指令値選択部１０４へ渡され、ロボッ
ト状態チェック部１０５およびサーボドライバ１０８を
介してロボット１ａが駆動される。

【０１０３】一方、ネットワーク通信部１０１が受信し
たデータがロボット１ａの幾何学的および力学的特徴を
示すパラメータの返信命令であったならば、そのメッセ
ージはパラメータ保存部１１４へ渡される。パラメータ
保存部１１４では、渡された返信命令内の指定されたパ
ラメータ値を、保存されているパラメータの中から取得
し、そのパラメータ値に返信命令の送信元であるネット
ワーク３上の前記外部機器を指定する番号を付加し、返
信データとしてネットワーク通信部１０１へ渡す。前記
返信データを受け取ったネットワーク通信部１０１で
は、受け取った返信データを即座に該当する外部機器に
向けて送信する。

【０１０４】なお、パラメータ保存部１１４で保存され
ている幾何学的および力学的パラメータは、パーソナル
コンピュータ４からの読出指令によっても読み出せるよ
うにプログラム実行部１０３により参照することが可能
である。また、プログラム実行部１０３が指定する動作
指令を与えるロボット言語コマンドをもとにロボットの
位置および姿勢についての指令値を生成する内部指令値
生成部１０７でも、指令値を生成するために参照されて
いる。

【０１０５】また、前記幾何学的パラメータとは、ロボ
ット１ａのアーム長、アームを駆動する回転軸の動作範
囲などの静的なロボットの位置および姿勢を決定するた
めに必要となるデータであり、また力学的パラメータと
は、アームの重量、アームの重心位置などのロボットが
動作する際に関係してくるパラメータである。

【０１０６】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、実際に動作するロボットの幾何学的パラメータ値お
よび力学的パラメータ値などが参照可能になり、参照し
た前記各パラメータをシミュレーションに用いることが
可能となるため、個々のロボットの挙動に忠実なロボッ
トシミュレーションの実行が可能となり、また様々な形
態および特性のロボットについての前記パラメータを取
得できることにより、シミュレータ上で各ロボットに対
する詳細な情報を持たずに様々なロボットに対する精度
の良いシミュレーションを実現できる効果がある。

【０１０７】実施の形態７．図１５は、この発明の実施
の形態７による第１ロボット制御装置１００ａを示す構
成図である。図１５において図３と同一または相当の部
分については同一符号を付し説明を省略する。図におい
て、１１１は予め格納されている所定個数分の最新の指
令値をもとに、ネットワーク通信部１０１が指令値を受
信できなかった場合の位置および姿勢についての指令値
を推定する推定指令値生成部（推定指令値生成手段）、
１１１ａは連続して所定回数、位置および姿勢について
の指令値の推定を行うときには通信エラーと判断して前
記推定動作を中止する推定モード中止手段である。

【０１０８】図１６は、推定指令値生成部１１１および
推定モード中止手段１１１ａの動作を示すフローチャー
トである。

【０１０９】次に、図１６に示すフローチャートに基づ
いてこの実施の形態のロボット制御装置の推定動作につ
いて説明する。先ず、ステップＳＴ３１において、ロボ
ット１ａの現在位置および姿勢についてのデータをネッ
トワーク３により接続されたパーソナルコンピュータ２
ａ、２ｂや第２ロボット制御装置１００ｂなどへ送信す
る。その後、ステップＳＴ３２に進んで指令値の受信待
ちに入る。ステップＳＴ３２で指令値を受信した場合に
は、ステップＳＴ３３において指令値の受信が完了した
か否かを判断し、指令値の受信が完了するとネットワー
ク通信部１０１は受信した第１ロボット制御装置１００
ａの制御するロボット１ａに対する位置および姿勢を示
す指令値を指令値選択部１０４へ渡す。また前記指令値
は、推定指令値生成部１１１へも渡される。そして、ス
テップＳＴ３８に進み、前記受信した指令値に応じた所
定の動作をサーボドライバに実行させる。

【０１１０】ステップＳＴ３８の処理の実行後ステップ
ＳＴ３９へ進み、前記位置および姿勢を示す指令値を渡
された推定指令値生成部１１１は、予めプログラム実行
部１０３から指定されている個数分だけ最新の指令値を
指定値バッファへ格納する。指令値バッファは、過去の
指令値を予め規定されている回数分だけ保存するための
バッファであり、この指令値バッファに貯えられている
過去の指令値は、ステップＳＴ３１０で推定指令値を算
出する際に使用される。ステップＳＴ３３においてネッ
トワーク通信部１０１が指令値を受信していない場合に
は、ステップＳＴ３４の指令値受信について規定されて
いる時間が経過するまで、ステップＳＴ３２からステッ
プＳＴ３４までの処理を繰り返す。

【０１１１】ステップＳＴ３４で前記規定されている時
間が経過した後の処理は、ステップＳＴ３５において推
定動作モードが指定されているか否かにより分岐動作を
行う。この推定動作モードの指定は、第１ロボット制御
装置１００ａの立ち上げ時、もしくは通信開始時に推定
動作モードを取るか否かを推定指令値生成部１１１へ初
期設定しておく。指令値の受信ができずステップＳＴ３
４で前記規定されている時間が経過すると、指令値を受
信できなかったことを示すメッセージが推定指令値生成
部１１１へ送られる。推定指令値生成部１１１において
推定動作モードを取らないように初期設定されているな
らばステップＳＴ３７で通信エラーになり、通信エラー
時の処理を行い、手続きを終了する。一方、推定動作モ
ードが設定されているのであれば、ステップＳＴ３６で
推定動作モードへの移行を中止するか否かをフラグの値
をもとに判断する。

【０１１２】推定指令値生成部１１１は、推定により指
令値を生成したときには前記フラグの値を１つだけ増加
させる機能を有しており、前記フラグは初期値が「０」
であり、ネットワーク通信部１０１がネットワーク３を
経由して正常に指令値を受信したときには「０」にリセ
ットされる。

【０１１３】従って、ネットワーク通信部１０１から連
続して指令値が受信できなかったことを示すメッセージ
を受け取った場合に連続して推定動作モードに突入し指
令値を推定すると、前記フラグの値がプログラム実行部
１０３により予め与えられている繰り返し回数を越えて
しまうことになる。このような場合には、ステップＳＴ
３６においてその推定動作の信頼性が低いものであると
前記フラグの値により判断し、ステップＳＴ３７に進ん
で通信エラーとする。一方、ステップＳＴ３６において
前記フラグの値により推定動作モードへの移行を中止し
ないと判断したときには、ステップＳＴ３１０へ進んで
前記ステップＳＴ３９において予め規定されている回数
分だけ前記指令値バッファに保存されている過去の指令
値をもとに、次の指令値の推定値を予め指定されている
アルゴリズムで算出する。

【０１１４】ステップＳＴ３１０において前記推定値を
算出した後、ステップＳＴ３１１に進んで前記算出した
推定値によりロボットの制御を行い、その後、ステップ
ＳＴ３９へ進んで、前記ステップＳＴ３１０で算出した
推定値を、受信した最新の指令値と看做して指令値バッ
ファへ格納する。

【０１１５】なお、以上の説明において過去の指令値か
ら推定値を算出するためのアルゴリズムとしては、速度
一定として過去２回の指令値から算出したり、加速度一
定として過去３回の指令値から算出するなどがある。

【０１１６】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、ネットワークの通信状況が良くない場合に受信した
ロボット制御のためのデータの補償能力を向上させるこ
とが出来、ネットワークの通信状況が悪化している場合
であってもロボットの動作を円滑に制御できる効果があ
る。

【０１１７】また、ネットワークの通信状況が良くない
状態が持続した場合であっても、ロボットを安全に制御
できる効果がある。

【０１１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、ロボット制御のための指令値に優先度に応じた優
先度情報を付加する優先度情報付加手段と、ネットワー
クを経由して送られてきた前記指令値に付されている優
先度を示す優先度情報を識別し、最も優先度の高い前記
指令値を選択する優先指令値選択手段と、該優先指令値
選択手段により選択された前記指令値をもとにロボット
を制御する制御手段とを備えるように構成したので、各
外部機器はロボット制御の必要性に応じて、その制御権
を優先度情報により優先的に取得して、前記ネットワー
クにより接続された任意の外部機器から優先度に応じた
指令値により指令内容毎にロボットを制御することが出
来る。また、前記ロボットを制御する指令値生成のため
のそれぞれ内容の異なったアルゴリズムを前記任意の外
部機器に実装することで、ロボット制御システムを構築
する際のロボット制御内容毎の分化が可能となり、前記
ロボット制御内容毎のモジュール化を容易に実現できる
効果がある。

【０１１９】請求項２記載の発明によれば、指令値の送
信元に対しロボットの現在の状態を示すデータを送信し
たときから所定時間内にネットワークを経由して優先度
情報の付加された指令値が送られてこない場合には、優
先度情報の付加されていない指令値を選択する優先指令
値選択手段を備えるように構成したので、指令値に優先
度情報を付して他の指令値に対し優先させる必要のない
ときには、優先度情報を付していない指令値によりロボ
ットの制御を行ったり、必要に応じて指令値に優先度情
報を付して他の外部機器から送られてくる指令値に優先
させたりすることで、ネットワークにより接続された任
意の外部機器からロボットをより柔軟に制御することが
出来る効果がある。

【０１２０】請求項３記載の発明によれば、指令値の送
信元に対しロボットの現在の状態を示すデータを送信し
たときから所定時間内にネットワークを経由して優先度
情報の付加された指令値および優先度情報の付加されて
いない指令値のいずれも送られてこないときには通信エ
ラーとするように構成したので、ネットワークを介した
指令値の通信に障害が発生した場合であっても通信エラ
ーとして対処できる効果がある。

【０１２１】請求項４記載の発明によれば、ネットワー
クを経由して送られてきたロボット制御に用いる指令値
と該指令値に対し予め設定されている差分値とをもとに
新たな指令値を生成する新指令値生成手段と、前記ネッ
トワークを介して接続されている予め定められた外部機
器に対し、前記新指令値生成手段が生成した前記新たな
指令値を前記ネットワーク経由で送信する通信手段とを
備えるように構成したので、前記ネットワークを経由し
て送られてきたロボット制御に用いる指令値を中心とな
るロボット制御装置へ与えるだけで、他のロボット制御
装置や計算機などの外部機器へ新たな指令値を与えるこ
とが可能となり、前記新たな指令値により前記他のロボ
ット制御装置や計算機などの外部機器が制御するロボッ
トの動作に前記差分値に応じた動作を作用させることが
出来る効果がある。

【０１２２】請求項５記載の発明によれば、被制御の中
心となるロボット制御用の指令値と、ロボットと協調作
業を行う他のロボットの動作についての拘束条件を規定
する差分値とをもとに新たな指令値を生成する新指令値
生成手段を備えるように構成したので、協調作業を行う
複数台のロボットがある場合に、前記協調作業を行う際
の動作上の規制条件を前記差分値に盛り込んでおくこと
で、中心となるロボット制御装置にロボットの指令値を
与えれば、他のロボット制御装置はそれぞれのロボット
をそれぞれ与えられた前記新たな指令値により自動的に
協調させて制御することになり、各ロボットの動作軌道
をそれぞれ指令することなく協調動作を制御できる効果
がある。

【０１２３】請求項６記載の発明によれば、ネットワー
クを経由して送られてきた減速指定メッセージに応じた
ロボットの減速時の指令値を生成する減速モード選択手
段と、該減速モード選択手段により生成した前記指令値
をもとに前記ロボットを制御する制御手段とを備えるよ
うに構成したので、減速指令メッセージを受け取ること
により、そのロボット制御装置で定められた前記減速指
令メッセージに応じた減速パターンによりロボットを減
速させることが可能になり、ロボットの動作において頻
繁に現れる減速軌道についての指令値を外部機器側で生
成しなくてもよく、外部機器からの動作指令が簡単にな
る効果がある。

【０１２４】請求項７記載の発明によれば、減速指定メ
ッセージに含まれるロボットの動作減速時の各種パラメ
ータに応じた指令値を生成する減速モード選択手段を備
えるように構成したので、減速指令メッセージを受け取
ることにより、そのロボット制御装置で定められた前記
減速指令メッセージの前記各種パラメータに応じた減速
パターンによりロボットを減速させることが可能にな
り、ロボットの動作において頻繁に現れる減速軌道につ
いての指令値を外部機器側で生成しなくてもよく、外部
機器からの動作指令が簡単になる効果がある。

【０１２５】請求項８記載の発明によれば、減速指定メ
ッセージに含まれるロボットの動作減速時の負の加速度
を指定するための加速度ベクトルをパラメータにして、
このパラメータに応じた指令値を生成する減速モード選
択手段を備えるように構成したので、減速指令メッセー
ジを受け取ることにより、そのロボット制御装置で定め
られた前記減速指令メッセージに含まれるロボットの動
作減速時の負の加速度を指定する加速度ベクトルに応じ
た減速パターンによりロボットを減速させることが可能
になり、ロボットの動作において頻繁に現れる減速軌道
についての指令値を外部機器側で生成しなくてもよく、
外部機器からの動作指令が簡単になる効果がある。

【０１２６】請求項９記載の発明によれば、減速指定メ
ッセージに含まれるロボットの動作減速後の停止位置を
パラメータにして、このパラメータに応じた指令値を生
成する減速モード選択手段を備えるように構成したの
で、減速指令メッセージを受け取ることにより、そのロ
ボット制御装置で定められた前記減速指令メッセージに
含まれるロボットの動作減速後の停止位置に応じた減速
パターンによりロボットを減速させることが可能にな
り、ロボットの動作において頻繁に現れる減速軌道につ
いての指令値を外部機器側で生成しなくてもよく、外部
機器からの動作指令が簡単になる効果がある。

【０１２７】請求項１０記載の発明によれば、減速指定
メッセージに含まれるロボットが減速して停止するまで
の時間をパラメータにして、このパラメータに応じた指
令値を生成する減速モード選択手段を備えるように構成
したので、減速指令メッセージを受け取ることにより、
そのロボット制御装置で定められた前記減速指令メッセ
ージに含まれるロボットが減速して停止するまでの時間
に応じた減速パターンによりロボットを減速させること
が可能になり、ロボットの動作において頻繁に現れる減
速軌道についての指令値を外部機器側で生成しなくても
よく、外部機器からの動作指令が簡単になる効果があ
る。

【０１２８】請求項１１記載の発明によれば、ネットワ
ークを経由して送られてきたロボットの動作指令を与え
るコマンドをもとに生成された前記ロボットの指令値
と、該指令値に対し予め指定されている差分値とをもと
に前記ロボットの新たな指令値を生成する新指令値生成
手段と、前記ネットワークを介して接続されている予め
定められた外部機器に対し、前記新指令値生成手段が生
成した前記新たな指令値を前記ネットワーク経由で送信
する通信手段とを備えるように構成したので、前記指令
値と前記差分値とをもとに生成された新たな指令値を前
記他のロボット制御装置や計算機などの外部機器へ送る
ことにより、前記ネットワークを経由して送られてきた
ロボット制御に用いるコマンドを中心となるロボット制
御装置へ与えるだけで、前記他のロボット制御装置や計
算機などの外部機器へ新たな指令値を与えることが可能
となり、前記他のロボット制御装置や計算機などの外部
機器が制御するロボットの動作に前記差分値が作用した
動作を行わせることが出来る。また、抽象度の高いコマ
ンドによりロボットの制御を行うので、ロボットの制御
を行うための指示が容易になる効果がある。

【０１２９】請求項１２記載の発明によれば、被制御の
中心となるロボットを制御用の指令値と、前記ロボット
と協調作業を行う他のロボットの動作についての拘束条
件を規定する差分値とをもとに新たな指令値を生成する
新指令値生成手段を備えるように構成したので、１台の
ロボット制御装置にコマンドを与えれば他のロボット制
御装置はそれぞれのロボットをそれぞれ与えられる前記
新たな指令値により自動的に協調させて制御することに
なり、他のそれぞれのロボットの動作軌道をそれぞれ指
令することなく協調動作を制御できる効果がある。ま
た、抽象度の高いコマンドによりロボットの制御を行う
ので、ロボットの制御を行うための指示が容易になる効
果がある。

【０１３０】請求項１３記載の発明によれば、ネットワ
ークを経由して送られてきたロボットの動作指令を与え
るコマンドをもとに制御されるロボットの動作を停止さ
せる停止手段を備えるように構成したので、ロボットを
動作させることなくロボット制御装置で生成した指令値
や、該指令値と差分値とをもとに生成した新たな指令値
をネットワーク上の外部機器へ送信することが出来るた
め、ネットワーク上の外部機器上でロボットのシミュレ
ータを構築する場合に、煩雑なロボットの動作アルゴリ
ズムを埋め込まずに前記指令値を利用することが可能と
なりシミュレータの構築が容易になる効果がある。

【０１３１】請求項１４記載の発明によれば、ネットワ
ークを経由して送られてきたロボットの動作指令を与え
るコマンドをもとに生成されたロボットの位置や姿勢な
どの指令値により制御されるロボットの動作を、前記ロ
ボットの制御のために出力される指令値を固定すること
で停止させる停止手段を備えるように構成したので、前
記ロボットの制御のために出力される指令値を固定する
ことで前記ロボットを停止させた状態で、ロボット制御
装置で生成した指令値や該指令値と差分値とをもとに生
成した新たな指令値などをネットワーク上の外部機器へ
送信することが出来るため、ネットワーク上の外部機器
上でロボットのシミュレータを構築する場合に、煩雑な
ロボットの動作アルゴリズムを埋め込まずに前記指令値
を利用することが可能となりシミュレータの構築が容易
になる効果がある。

【０１３２】請求項１５記載の発明によれば、ロボット
の幾何学的構造および力学的構造を規定する前記ロボッ
トに固有のパラメータを格納したパラメータ保存手段
と、前記ネットワーク経由で送信されてきた前記ロボッ
トに固有のパラメータの返信指令をもとに、前記返信指
令の送信元に対し、前記返信指令により指定されている
前記パラメータを前記パラメータ保存手段から読み出し
て送信する通信手段とを備えるように構成したので、ネ
ットワーク上の外部機器へロボツト制御装置が制御の対
象とするロボット固有の幾何学的パラメータや力学的パ
ラメータなどを送信することが可能であるため、前記外
部機器上に構築されるシミュレータにおいて前記パラメ
ータを用いることで、実際の個々のロボットに対応した
精度良いシミュレーションを行うことが可能となる効果
がある。

【０１３３】請求項１６記載の発明によれば、ネットワ
ークを経由して送られてきたロボット制御のための指令
値の受信に失敗したときに、前記失敗した受信より前に
受信した指令値をもとに次の補間時刻における指令値を
予測して生成する推定動作モードを実行する推定指令値
生成手段と、該推定指令値生成手段により生成した前記
指令値をもとに前記補間時刻における前記ロボットの制
御を行う制御手段とを備えるように構成したので、ネッ
トワーク上の通信状態が悪く、外部機器から指令値を受
信できない場合においても、すでに受信した指令値をも
とに指令値を推定してロボットを動作させることが可能
になるため、ネットワークの通信状況の悪化に対しロボ
ットの軌道の滑らかさを失わずにロボットを円滑に動作
させることが可能になる効果がある。

【０１３４】請求項１７記載の発明によれば、ロボット
制御のための指令値の受信に失敗したか否かの判断は、
指令値の送信元に対しロボットの現在の状態を示すデー
タを送信したときから所定時間内に前記送信元から送ら
れてきた指令値を受信したか否かの判定をもとに行う構
成を備えるようにしたので、ネットワーク上の通信状態
が悪く、外部機器から指令値を受信できない場合におい
ても、前記所定の時間経過後、即座に指令値を推定して
ロボットを動作させることが可能になるため、ネットワ
ークの通信状況の悪化に対しロボットの軌道の滑らかさ
を失わずにロボットを円滑に動作させることが可能にな
る効果がある。

【０１３５】請求項１８記載の発明によれば、連続して
所定回数、推定動作モードへ移行するときには、通信エ
ラーと判断して前記推定動作モードへの移行を中止する
推定モード中止手段を備えるように構成したので、ネッ
トワーク上の通信状態が悪く、外部機器から指令値を受
信できない状態が持続した場合においても、ロボット制
御上の安全性を確保できる効果がある。

【０１３６】請求項１９記載の発明によれば、ロボット
制御のための指令値の送信要求を外部機器に対し行う送
信要求過程と、前記送信要求に対し優先度を示す優先度
情報が付加され、前記外部機器から送信されてきた前記
指令値の優先度情報をもとに判定した最も優先度の高い
指令値をロボットを制御するための指令値として選択す
る受信過程とを備えるように構成したので、ロボットの
指令内容毎の制御権を優先度に応じて任意の外部機器へ
振り分けることができる効果がある。

【０１３７】請求項２０記載の発明によれば、ロボット
制御のための指令値の送信要求に対し、所定時間内に前
記ロボット制御のための指令値が送られてこないときに
は、過去に送られてきている優先度情報が付加された指
令値や優先度情報が付加されていない指令値の所定回数
分の指令値をもとに新たな指令値を求める指令値生成過
程を備えるように構成したので、ネットワーク上の通信
状態が悪く、外部機器から指令値を受信できない場合に
おいても、過去に受信した指令値をもとに求めた指令値
によりロボットを円滑に動作させることが可能になる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による第１ロボット
制御装置、第２ロボット制御装置をネットワークにより
パーソナルコンピュータなどの外部機器と接続したとき
の構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による第１ロボット
制御装置とパーソナルコンピュータとの間で通信を行う
際の手順を示すタイムチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態１による第１ロボット
制御装置をパーソナルコンピュータなどの外部機器とネ
ットワークにより接続したときのブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による第１ロボット
制御装置の動作を示すフローチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態２による第１ロボット
制御装置、第２ロボット制御装置とパーソナルコンピュ
ータとの間で通信を行う際の手順を示すタイムチャート
である。

【図６】 この発明の実施の形態２によるパーソナルコ
ンピュータとネットワークにより接続された第１ロボッ
ト制御装置を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態２によるロボットの協
調作業の様子を示す説明図である。

【図８】 この発明の実施の形態２によるロボットの協
調作業で、協調作業を行うロボットへ与えられる指令値
を示す説明図である。

【図９】 この発明の実施の形態３による第１ロボット
制御装置をパーソナルコンピュータなどの外部機器とネ
ットワークにより接続したときのブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３による第１ロボッ
ト制御装置の減速モード選択部の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１１】 この発明の実施の形態４によるパーソナル
コンピュータとネットワークにより接続された第１ロボ
ット制御装置を示すブロック図である。

【図１２】 この発明の実施の形態４によるパーソナル
コンピュータと第１ロボット制御装置と第２ロボット制
御装置との間で通信を行う際の手順を示すタイムチャー
トである。

【図１３】 この発明の実施の形態５によるパーソナル
コンピュータとネットワークにより接続された第１ロボ
ット制御装置を示すブロック図である。

【図１４】 この発明の実施の形態６によるパーソナル
コンピュータとネットワークにより接続された第１ロボ
ット制御装置を示すブロック図である。

【図１５】 この発明の実施の形態７によるパーソナル
コンピュータとネットワークにより接続された第１ロボ
ット制御装置を示すブロック図である。

【図１６】 この発明の実施の形態７による第１ロボッ
ト制御装置の推定指令値生成部および推定モード中止手
段の動作を示すフローチャートである。

【図１７】 日本ロボット学会誌に示された、従来のロ
ボット制御装置を示す構成図である。

【図１８】 特開平６−２６２５５８号公報に示され
た、従来のロボット制御装置の通信方法を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ ロボット、２ａ，２ｂ パーソナルコンピ
ュータ（外部機器）、３ ネットワーク、７，８ 優先
度情報付加手段、１００ａ 第１ロボット制御装置（ロ
ボット制御装置）、１００ｂ 第２ロボット制御装置
（ロボット制御装置）、１０１ ネットワーク通信部
（通信手段）、１０２ 優先指令値選択部（優先指令値
選択手段）、１０４ 指令値選択部（制御手段）、１０
５ ロボット状態チェック部（制御手段）、１０７ 停
止手段、１０８ サーボドライバ（制御手段）、１１
０，１１２ 新指令値生成部（新指令値生成手段）、１
１１ 推定指令値生成部（推定指令値生成手段）、１１
３ 減速モード選択部（減速モード選択手段）、１１４
パラメータ保存部（パラメータ保存手段）。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークを介して接続された外部機
   器との間でロボット制御のためのデータの通信をハンド
   シェーク方式により行いロボットを制御するロボット制
   御装置において、ロボット制御のための指令値に優先度
   に応じた優先度情報を付加する優先度情報付加手段と、
   前記ネットワークを経由して送られてきた前記指令値に
   付されている優先度情報を識別し、最も優先度の高い指
   令値を選択する優先指令値選択手段と、該優先指令値選
   択手段により選択された前記指令値をもとに前記ロボッ
   トを制御する制御手段とを備えていることを特徴とする
   ロボット制御装置。
2. 【請求項２】 優先指令値選択手段は、指令値の送信元
   に対しロボットの現在の状態を示すデータを送信したと
   きから所定時間内に前記ネットワークを経由して優先度
   情報の付加された指令値が送られてこないで、優先度情
   報の付加されていない指令値が送られてきたときには、
   その優先度情報の付加されていない指令値を選択するこ
   とを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
3. 【請求項３】 指令値の送信元に対しロボットの現在の
   状態を示すデータを送信したときから所定時間内にネッ
   トワークを経由して優先度情報の付加された指令値およ
   び優先度情報の付加されていない指令値のいずれも送ら
   れてこないときには通信エラーとすることを特徴とする
   請求項２記載のロボット制御装置。
4. 【請求項４】 ネットワークを介して接続された各種外
   部機器との間でロボット制御のためのデータの通信をハ
   ンドシェーク方式により行いロボットを制御するロボッ
   ト制御装置において、前記ネットワークを経由して送ら
   れてきた前記ロボット制御に用いる指令値と該指令値に
   対し予め設定されている差分値とをもとに新たな指令値
   を生成する新指令値生成手段と、前記ネットワークを介
   して接続されている予め定められた外部機器に対し、前
   記新指令値生成手段が生成した前記新たな指令値を前記
   ネットワーク経由で送信する通信手段とを備えているこ
   とを特徴とするロボット制御装置。
5. 【請求項５】 新指令値生成手段で生成される新たな指
   令値は、被制御の中心となるロボットの制御用の指令値
   と、前記ロボットと協調作業を行う他のロボットの動作
   上の拘束条件を規定する差分値とをもとに生成されるこ
   とを特徴とする請求項４記載のロボット制御装置。
6. 【請求項６】 ネットワークを介して接続された外部機
   器との間でロボット制御のためのデータの通信をハンド
   シェーク方式により行いロボットを制御するロボット制
   御装置において、前記ネットワークを経由して送られて
   きた減速指定メッセージに応じたロボットの減速時の指
   令値を生成する減速モード選択手段と、該減速モード選
   択手段により生成した前記指令値をもとに前記ロボット
   を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするロ
   ボット制御装置。
7. 【請求項７】 減速モード選択手段は、減速指定メッセ
   ージに含まれるロボットの動作減速時の各種パラメータ
   に応じた指令値を生成することを特徴とする請求項６記
   載のロボット制御装置。
8. 【請求項８】 減速指定メッセージに含まれるロボット
   の動作減速時のパラメータは、減速時の負の加速度を指
   定するための加速度ベクトルであることを特徴とする請
   求項７記載のロボット制御装置。
9. 【請求項９】 減速指定メッセージに含まれるロボット
   の動作減速時のパラメータは、減速後の停止位置である
   ことを特徴とする請求項７記載のロボット制御装置。
10. 【請求項１０】 減速指定メッセージに含まれるロボッ
    トの動作減速時のパラメータは、減速して停止するまで
    の時間であることを特徴とする請求項７記載のロボット
    制御装置。
11. 【請求項１１】 ネットワークを介して接続された外部
    機器との間でロボット制御のためのデータの通信をハン
    ドシェーク方式により行いロボットを制御するロボット
    制御装置において、前記ネットワークを経由して送られ
    てきたロボットの動作指令を与えるコマンドをもとに生
    成された前記ロボットの指令値と、該指令値に対し予め
    指定されている差分値とをもとに前記ロボットの新たな
    指令値を生成する新指令値生成手段と、前記ネットワー
    クを介して接続されている予め定められた外部機器に対
    し、前記新指令値生成手段が生成した前記新たな指令値
    を前記ネットワーク経由で送信する通信手段とを備えて
    いることを特徴とするロボット制御装置。
12. 【請求項１２】 新指令値生成手段で生成される新たな
    指令値は、被制御の中心となるロボット制御用の指令値
    と、前記ロボットと協調作業を行う他のロボットの動作
    上の拘束条件を規定する差分値とをもとに生成されるこ
    とを特徴とする請求項１１記載のロボット制御装置。
13. 【請求項１３】 ネットワークを経由して送られてきた
    ロボットの動作指令を与えるコマンドをもとに制御され
    るロボットの動作を停止させる停止手段を備えているこ
    とを特徴とする請求項１２記載のロボット制御装置。
14. 【請求項１４】 停止手段は、ネットワークを経由して
    送られてきたロボットの動作指令を与えるコマンドをも
    とに生成されたロボットの位置や姿勢などの指令値によ
    り制御されるロボットの動作を、前記ロボットの制御の
    ために出力される指令値を固定することで停止させるこ
    とを特徴とする請求項１３記載のロボット制御装置。
15. 【請求項１５】 ネットワークを介して接続された外部
    機器との間でロボット制御のためのデータの通信をハン
    ドシェーク方式により行いロボットを制御するロボット
    制御装置において、前記ロボットの幾何学的構造および
    力学的構造を規定する前記ロボットに固有のパラメータ
    を格納したパラメータ保存手段と、前記ネットワーク経
    由で送信されてきた前記ロボットに固有のパラメータの
    返信指令をもとに、前記返信指令の送信元に対し、前記
    返信指令により指定されている前記パラメータを前記パ
    ラメータ保存手段から読み出して送信する通信手段とを
    備えていることを特徴とするロボット制御装置。
16. 【請求項１６】 ネットワークを介して接続された外部
    機器との間でロボット制御のためのデータの通信をハン
    ドシェーク方式により行いロボットを制御するロボット
    制御装置において、前記ネットワークを経由して送られ
    てきた前記ロボット制御のための指令値の受信に失敗し
    たときに、前記失敗した受信より前に受信した指令値を
    もとに次の補間時刻における指令値を予測して生成する
    推定動作モードを実行する推定指令値生成手段と、該推
    定指令値生成手段により生成した前記指令値をもとに前
    記補間時刻における前記ロボットの制御を行う制御手段
    とを備えていることを特徴とするロボット制御装置。
17. 【請求項１７】 ロボット制御のための指令値の受信に
    失敗したか否かの判断は、指令値の送信元に対しロボッ
    トの現在の状態を示すデータを送信したときから所定時
    間内に前記送信元から送られてきた指令値を受信したか
    否かの判定をもとに行うことを特徴とする請求項１６記
    載のロボット制御装置。
18. 【請求項１８】 連続して所定回数、推定動作モードへ
    移行するときには、通信エラーと判断して前記推定動作
    モードへの移行を中止する推定モード中止手段を備えて
    いることを特徴とする請求項１６または請求項１７記載
    のロボット制御装置。
19. 【請求項１９】 ネットワークを介して接続された外部
    機器との間でロボット制御のためのデータの通信をハン
    ドシェーク方式により行いロボットを制御するロボット
    制御装置の通信方法において、ロボット制御のための指
    令値の送信要求を外部機器に対し行う送信要求過程と、
    前記送信要求に対し優先度を示す優先度情報が付加さ
    れ、前記外部機器から送信されてきた前記指令値の優先
    度情報をもとに判定した最も優先度の高い指令値をロボ
    ットを制御するための指令値として選択する受信過程と
    を備えていることを特徴とするロボット制御装置の通信
    方法。
20. 【請求項２０】 ロボット制御のための指令値の送信要
    求に対し、所定時間内に前記ロボット制御のための指令
    値が送られてこないときには、過去に送られてきている
    優先度情報が付加された指令値や優先度情報が付加され
    ていない指令値の所定回数分の指令値をもとに新たな指
    令値を求める指令値生成過程を備えていることを特徴と
    する請求項１９記載のロボット制御装置の通信方法。