JPH0193804A - ロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、視覚−装置から送られるデータに基づいてロ
ボットの動作を制御するロボット制御装置に関する。

［従来の技術］ 自動組立工場等において、視覚装置から送られるデータ
をロボット制御装置に入力してロボットの位置決めを行
なう場合、コストや処理速度の点から、ロボット制御装
置と視覚装置をシリアル通信回線により接続したシステ
ムが用いられることが多い、従来、このようなロポ−／
　トシステムを構成する際には、使用する視覚装置の形
式（データ伝送方式）に合わせてロボット制御装置の構
成（ソフトウェアを含む）を改変するか、或は視覚装置
を限定することにより、ロボット制御装置と視覚装置と
の接続を行なっていた。

第１０図は、ロボット制御装芒が目標位置データとして
、ロボットによって加工される素材（ワーク）の重心（
Ｘ　、　Ｙ　、　Ｚ）及び傾きθを受は取る場合、従来
の３種の視覚装置に与える命令（コマント）と視覚装置
からの応答のフォーマットを示す。図におイテ、ＳＴＸ
は５ｔａｒｔ　ｏｆ　Ｔｅｘｔ″、ＥＴＸはＥｎｄ　ｏ
ｆ　Ｔｅｘｔ″の略、Ｘ、Ｙ、Ｚ及びθは重心及び傾き
の数値データ、″　”はＡＳＣＩＩ（アスキー）コード
、ＣＲはキャリッジ・リターンを示す。

まず、（Ａ）の視覚装置は、汎用入力ボートに汎用Ｉ１
０信号が入力されると、その時から指定時間後にｘ、ｙ
、ｚ及びθの値を出力する。（Ｂ）の視覚装置は、　”
Ｍ”というコマンドを受けると、Ｘ、Ｙ及びθの値を出
力する。（Ｃ）の視覚装置は”ｇ”というコマンドで重
心（ｘ、ｙ）、”ｍ″というコマンドで傾きθを出力し
、ターミネータ”ＣＲ″で全てのデータを終了する。

一方、ロボット制御装置は１例えば第１１図に示すよう
な言語構造を有する。ここでは、プログラムメモリに１
ステツプのファンクション（命令コード）と位置データ
が対になって格納される。

この場合、位置データは独立して編集することができな
いので、ロボット制御装置が視覚装置から位置データを
得る場合のように、外部からリアルタイムでデータを取
り込んでロボットの動作を制御する時は、第１２図に示
すように、移動命令処理手順の中で”移動処理”の前に
外部（視覚）装置からの位置データ入力処理が必要とな
る。具体的には、ロボット制御装置から視覚装置への位
置データ要求コマンド、ロボット制御装置と視覚装置間
の送受信データのフォーマット、各座標軸のデータを別
々に又は−括して要求するコマンド等の、予め定められ
た伝送制御方式に従って、ロボット制御装置と視覚装置
との間のデータ伝送を実行するようにしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ロボット制御装置と視覚装置を接続する
場合、視覚装置に与えるコマンドとその応答には、上述
（第１Ｏ図）のように種々の形式が存在するので、個々
のデータ伝送方式に応じてロボット制御装置の制御手順
を作成するか、或はロボット制御装置と視覚装置との間
にコンピュータ等の通信プロトコル変換装置を介在させ
る必要があった。

他方、自動化製造ライ、ン用の視覚装置は単機能のもの
が多いので、１つのラインの中で種類の異なる視覚装置
を用いた方が効果的であるが、その場合は、視覚装置の
種類の数だけロボット制御装置のソフトウェアを含む改
変を必要とし、これをロボットの使用者（ユーザー）側
で視覚装置の機種毎に行なうことはできなかった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、
通信゛プロトコル変換装置の介在やソフトウェア等の改
変その他の仕様変更を必要とせず。

種々のタイプの視覚装置と直接接続できるロボット制御
装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、視覚装置から送られるデータに基づいてロボ
ットの動作を制御するロボット制御装置において、操作
者によって操作される入力操作部と、該入力操作部から
の入力により設定された前記視覚装置への命令及び視覚
装置からの応答のパラメータを格納するパラメータ設定
部と、設定されたパラメータに従って視覚装置との通信
を行なう命令処理部とを備えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、操作者が所定の入力操作（例えばファ
ンクションキー操作）をすることで、入力操作部から視
覚装置との通信に必要なコマンド及び応答のパラメータ
が入力され、ロボット制御装置内に設けられたパラメー
タ設定部に格納される。ロボットを作動させる時は、ロ
ボット制御装着の命令処理部に格納された動作命令処理
手順に従って、視覚装置との間で上記の設定パラメータ
に応じた命令及びロボットの位置等を示すデータの送受
信を行なうことにより、ロポー７トの動作を制御する。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の構成を示す、実施例のロボ
ット制御装置は、マイクロコンピュータ１、ＲＡＭ２、
ＲＯＭ３、インタフェース回路４及びサーボアンプ５を
具備し、サーボアンプ５からの出力信号でロボットの駆
動機構を作動させるように構成されると共に、正面部分
の適所に設殺したフロントパネル６上に、操作者によっ
て操作される入力操作部としての複数個のファンクショ
ンキー７と、液晶板で形成した表示部８とを配置してい
る。

使用の際には、操作者がファンクションキー７を操作す
ることにより、視覚装置との通信に必要なコマンド及び
応答のパラメータを、ＲＡＭ２に設けられたユーザーパ
ラメータ設定エリアに入力し、ロボットを作動させる時
、ＲＯＭ３に格納された後述の動作命令処理手順に従っ
て、ロボット制御装置が命令を解釈し実行する。

第２図は、上記のＲＡＭ２内に設けられたユーザ・パラ
メータ設定エリアを示す、その構造は、先頭部分に視覚
装置からの入力データによりロボットを動作させる方向
を指定する動作方向指定部（容量１バイト）１１を有す
る０例えば、Ｘ、Ｚ。

θ方向を指定する場合は、設定すべきパラメータは図に
示すように００００１０１１”となるから２操作者は１
６進数で”ＯＢ“と入力する。

動作方向指定！１１の後には、データ数設定部（容量１
バイト）１２とコマンド設定部１３の対が区切り部１４
を置いて順次必要数配置される。

データ数設定部１２には、コマンドの送信後に視覚装置
から送られてくるデータ数を設定する。

例えば、ＸとＹの２つのデータが送られてくる場合は、
”０２”と設定する。

コマンド設定部１３には、視覚装置に与えるコマンドを
送信フォーマットに従って設定する１例えば、視覚装置
の要求するコマンドがＡＸという文字列で、その区切り
が”ＯＤ”と規定されたアスキーコードならば、　”４
１５８０Ｄ”と設定する。

なお、第１０図（Ａ）のようにコマンドを送信しない（
代わりに汎用Ｉ１０信号を用いる）場合は、コマンド設
定を省略する。

次に、第３図は第１図のＲＯＭ３に格納された動作命令
処理手順を示すフローチャートである。

これは、第１２図に示した従来の「視覚装置からのデー
タ入力処理」の部分（固定シーケンス）を第２図のユー
ザ・パラメータ設定エリアに設定された内容に従って、
可変シーケンスに変更したものである。

初めに、軸選択マスクワードを”０１”（１６進数表示
、以下同じ）とする、この軸選択マスクワードは、第２
図の動作方向指定部１１の各ビットのデータと下位から
順に論理積（ＡＮＤ）をとることで、移動方向軸のデー
タを決めるためのものである。

次に、コマンド数（カウンタ）ｎを１にセットし、デー
タ数（カウンタ）ｍを前述のデータ数設定部１２に格納
されたデータ数にセットした後、前述のコマンド設定部
１３に格納されたコマンドを視覚装置に送信する。その
結果、視覚装置から送られるｍ個のデータをマイクロコ
ンピュータｌの受信バッファにて受信する動作を行なう
、これについては、後で第４図を参照して説明する。

次に、軸選択マスクワードが”１０”か否かをチエツク
し、’Ｙｅｓ”であれば、移動処理（第１２図）を実行
する。また、”ＮＯ”であれば、軸選択マスクワードと
前述の動作方向指定部１１に格納された動作方向との論
理積をとって移動方向軸ａとする。そして、軸選択マス
クワードを左へ１　ｂｉｔシフトした後、移動方向軸ａ
がＯか否かをチエツクし、’Ｙｅｓ”であれば再び軸選
択マスクワードが１０”か否かのチエツクをする。他方
、”ＲＯＭであれば受信バッファからデータを１個取り
込み、上記のａで指定した−のデータとする。

次に、データがオーバーフローしたかどうかをチエツク
し、”Ｙｅｓ″であればアラーム処理（警報発生）を実
行し、”Ｎｏ”であればｍ個のデータ処理が完了したか
どうかをチエツクする。その結果、”Ｎｏ”であれば軸
選択マスクワードが”１０“か否かのチエツク動作に戻
る。一方、”Ｙｅｓ”の場合にも、軸選択マスクワード
が”１０”か否かのチエツクを行ない、それが”Ｙｅｓ
“であれば次の移動処理を実行し、“Ｎｏ“であればコ
マンド数ｎを１増加させてから、データ数ｍを再び設定
データ数にセットし、その後の動作を繰返す。

第４図は、上述の動作命令処理手順におけるデ−タ受信
部分を示すフローチャートである。

まず、受信データ数（カウンタ）をＯにセットした後、
アラーム信号が入力さ′れたか、パリティフレーミング
にエラーがあるか、通信タイムがオーバーしたかを順次
判定し、いずれかが”Ｙｅｓ”であればアラーム処理を
行なう。

次ニ、１キヤラクタ（８ｂｉｔ）を受信したかどうかを
判定し、”Ｎｏ”であれば上記のアラーム信号の入力判
定に戻る。一方、”Ｙｅｓ”であれば、それを受信バッ
ファに入力し、数値、十−の符号、小数点か否かをチエ
ツクして、”Ｎｏ”であれば上記のアラーム信号の入力
判定に戻る。また、”Ｙ　ｅ　ｓ　”であっても、アラ
ーム信号が入力されたか、パリティフレーミングにエラ
ーがあるか、通信タイムがオーバーしたかを順次判定し
、いずれかがＹｅｓ″の場合にアラーム処理を行なう。

次に、再び１キヤラクタ（８ｂｉｔ）を受信したかどう
かを判定し、”Ｎｏ“であれば上記のアラーム信号の入
力判定に戻る。一方、”Ｙｅｓ”であれば、それを受信
バッファに入力し、数値、符号、小数点か否かをチエツ
クして、ここでは”Ｙｅｓ”の場合上記のアラーム信号
の入力判定に戻り、”Ｎｏ”の場合には受信データ数を
インクリメント（１増加）し、受信データ数のチエツク
を行なってその数がｍになったとき、受信動作終了とす
る。

上記のデータ受信部分の手順では、数値以外の任意コー
ドに挟まれた数値コードの列を１個のデータとして認識
することにより、第１０図（Ａ）及び（Ｂ）のようにＳ
ＴＸとＥＴＸコードで挟まれたデータや第１０図（Ｃ）
のように”ＣＲ″をターミネータとするデータと異なる
フォーマットのデータ受信に対応している。

次に本発明の応用例として、第５図に示すシステム構成
で溶接及び部品のハンドリングを行なう場合について説
明する。

まず、第５図のシステムは、溶接や部品のハンドリング
を行なうロボット２０の動作を制御するロボット制御装
置２１に、シリアル通信回線（Ｒ９−２３２Ｇ）　２２
を介して視覚装置２３を接続したものであり、視覚装置
２３は２台のカメラ２４を有すると共に、各カメラで撮
った映像を写し出すＣＲＴ２５を接続している。

乱皮立贋論 視覚装置２３としては、物体のある基準線に沿った座標
値を順次出力可能なものを使用し、溶接時のロボット２
０の先端の軌道を生成する０例えば、第６図の曲線りの
点Ｐｉ、Ｐ２間を溶接軌道とする。

ここで、前述の第１０図（Ｂ）のタイプの視覚装置を使
用すると、コマンドと応答は第８図に示すようになる。

この場合、第１０図（Ｂ）の例に対しコマンドが同じで
応答が異なるのは、視覚装置側のユーザープログラムが
異なるためである。また、視覚装置からの応答（ｘ　、
　ｙ）は、第６図の２１〜２２間の線に沿って、ある一
定距離Δ交だけ移動した時の座標を順次示すものである
。

ロボット制御装置２１に設定されるユーザΦパラメータ
の内容は、第２図において動作方向指定部１１がＱＣ（
００００１１００）、データ数が０２、コマンドが０２
４００３　（第８図のコマンドをアスキーコードで表わ
したもの）、区切りが００である。従って、操作者は”
０ＣＯ２０２４Ｄ０３００”を入力する。

亀故二二ヱ王ユ上ノ・ 第５図のシステムにおいて、ロボット制御装置２１は、
視覚装置２３から第７図に示すようなワークの重心（ｘ
　、　ｙ）と慣性主軸の傾きθを測定データとして受は
取る。このようなデータを出方する視覚装置として、第
１０図（Ｃ）のタイプのものを使用すると、コマンドと
応答は第９図に示すようになる。

この場合、第２図のユーザ・パラメータの内容は、動作
方向指定部１１がＯＤ　（００００１１０１）で、デー
タ数とコマンドと区切りはそれぞれ２度設定される。具
体的には、始めのデータ数が０２、コマンドが６７０Ｄ
（第９図のｇ″　”ｃＲ”のアスキーコード）、区切り
がｏｏで、次のデータ数がＯｌ、コマンドが６ＤＯＤ　
（第９図の”ｍ″　”ＣＲ”のアスキーニード）、区切
りが００である。結果として、ユーザは”ＯＤ０２６７
０Ｄ０００１６ＤＯＤＯＯ”を入力する。

以上、実施例について説明したが、本発明はこれに限ら
れるものではない。

［発明の効果］ 本発明のロボット制御装置は上記のように構成されるか
ら、使用する視覚装置のデータ伝送方式が種々異なる場
合にも、プロトコル変換装置の介在や制御装置の改造そ
の他の仕様変更を必要とせず、ユーザーの入力操作によ
るパラメータの書換えだけで視覚装置との直接接続が可
能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、 第２図は実施例のＲＡＭ内に設けられたユーザ・パラメ
ータ設定部を示す図、 第３図は実施例の動作命令処理手順を示すフローチャー
ト、 第４図は第３図の処理手順におけるデータ受信動作の詳
細を示すフローチャート、 第５図は本発明のロボット制御装置と視覚装置を含むシ
ステムの構成例を示す図、 第６図は第５図のシステムで溶接を行なう場合の軌道を
示す図、 第７図は第５図のシステムで部品のハンドリングを行な
う場合の説明図、 第８図及び第９図はそれぞれ第６図及び第７図の場合の
視覚装置に与えるコマンドと視覚装置からの応答のフォ
ーマットを示す図、 第１０図は３種の視覚装置についてコマンドと応答のフ
ォーマットを示す図、 第１１図はロボット制御装置の言語構造の説明図、 第１２図は従来のロボット制御装置における移動命令処
理手順を示す図である。 １−一一一マイクロコンピュータ、 ２−−−−ＲＡ　Ｍ、 ３−−−−ＲＯＭ、 ４−一一一インターフェース回路、 ５−−−−サーボアンプ、 ６−−−−フロントパネル、 ７−−−−フアンクシヨンキー、 ８−一一一表示部、 １１−−−一動作方向指定部、 １２−−−−データ数設定部、 １３−−−−コマンド設定部、 １４−−−一区切り部、 ２０−−−一ロボット、 ２１−−−一ロボット制御装置、 ２２−−−一通信回線、 ２３−−−一視覚装置。 ！１Ｉｉｉ許出願人　山武ハネウェル株式会社代　理　
人　弁理士　堀　　　進 同　　　弁理士　堀　　和子 第５図 ツム 第８図 第９図 第１０図 コマンド　　　　　　　　　　　　　応答（視覚装置）
（１３）　　ＳＴＸ’Ｍ’″ＥＴＸ　　　　□ＳＴＸ　
Ｘ　　”、”　　Ｙ　　”、”　　ｅ　ＥＴＸ（Ｃ）　
　　ｑ”ｃＲ“　　　　□ ｅ”ＣＲ” 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）視覚装置から送られるデータに基づいてロボット
   の動作を制御するロボット制御装置において、操作者に
   よって操作される入力操作部と、該入力操作部からの入
   力により設定された前記視覚装置への命令及び視覚装置
   からの応答のパラメータを格納するパラメータ設定部と
   、設定されたパラメータに従って前記視覚装置との通信
   を行なう命令処理部とを備えたことを特徴とするロボッ
   ト制御装置。
2. （２）前記パラメータ設定部には、ロボットを動作させ
   る方向を指定する動作方向指定部と、視覚装置から送ら
   れてくるデータ数を設定するデータ数設定部と、視覚装
   置に与えるコマンドを送信フォーマットに従って設定す
   るコマンド設定部とを含んでいる特許請求の範囲第１項
   記載のロボット制御装置。