JPH0283195A - 産業用ロボットにおける２腕の衝突回避制御方式 - 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、産業用ロボットにおける２腕の衝突回避制御
方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の手法によれば、２ゝ・台のロボットに並列作業を
行わせた場合、互いの腕の衝突を回避するためには、何
らかの手段によりインターロックをとるのが普通である
。たとえば、優先度の高いロボットと低いロボット　（
それぞれＲ１１，ＲＬ　　とする）にそれぞれ複数の部
品Ａ、Ｂを基板Ｃに取り付ける作業をさせるものとする
。２台のロボットＲｎ。

ＲＬ　が衝突しないようにする最も簡単な方法は、ＲＭ
が作業をしている間、Ｒ４が完全に退避することである
。

しかし、これは分かり易いが、かなりの時間を無駄にす
ることになるので、Ｒａ　の動作と干渉しないような範
囲で並列にＲＬ　の作業を計画することにより、効率を
上げることになる。

ところが、全く自由に作業を行うＲＩＩ　に衝突しない
ようにＲＬ　の作業計画を記述するには、ＲｌＩとＲＬ
　の空間的な干渉をチエツクしなければならず、オペレ
ータにとっては非常に厄介な仕事である。

例えば、特開昭６２−７８６０７号公報において提案さ
れているスカラ型（水平多関節型）ロボットの干渉回避
方法は、実際のスカラ型ロボットと同様に動いて模擬的
実行を行う仮想的機構論理モデルと、このモデルのロボ
ットを表示する表示手段と、このロボットの移動あるい
は停止位置座標を人力する人力手段とを備え、前記表示
手段をモニターしながらロボットの干渉を確認したとき
、前記入力手段で、ロボットの腕の先端が動作領域外と
なる位置を決定することにより、干渉を回避するように
教示を行うものである。

また、特開昭５９−２０５６０１号公報においては、干
渉領域を複数区画に分割し、それぞれの区間に対応した
順序を有した符号化された位置情報をそれぞれのロボッ
ト間で相互に伝達し合い、−台のロボットが特定領域内
の区画にあるときは他のロボットはその干渉区画に入ら
ないように制御される方式が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前記の特開昭６２−７８６０７号公報に
記載された方法は、ロボットの教示作業を会話式にオフ
ラインで行うもめであり、干渉発生時の処理は、オペレ
ータが指示しなければならない。したがって、オペレー
タに対する負担は依然として残されている。また、実時
間での干渉チエツクを行うことを前提としていないため
、教示ミスにより干渉が生じる右それもある。

また、特開昭５９−２０５６０１号公報に記載された方
法では、２つのロボットコントローラが対等関係で、互
いに干渉を避けるものであるため、コントローラの構成
が複雑になる。また、干渉回避のために待機している腕
の方が、作業上では重要な場合があり、却って作業時間
が長くなるという問題がある。

本発明の目的は、このような従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、実時間での干渉チエツク機能を内蔵す
ることにより、オペレータは干渉回避に無関心でよく、
またコントローラの構成を簡素化することのできる方式
を提案しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の産業用ロボットにお
ける２腕の衝突回避制御方式は、一方のロボットの優先
度が他方のロボットの優先度より常に高い２台のロボッ
トによる協調作業システムにおいて、前記優先度の低い
方のロボットコントローラに衝突回避手段を設置し、こ
の衝突回避手段により、前記２つのロボットの姿勢に関
する情報より幾何学的な位置関係を解析し、衝突の危険
性があるときに、前記優先度の低い方のロボットを停止
するか、または退避させることを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、優先度の低いロボットＲ４のコント
ローラに、衝突回避手段を設けている。

この衝突回避手段では、両方のロボットのモデルが常に
更新されており、その都度、優先度の高い＼ ロボットＲＨ！：ｉ突する危険性がチエツクされる。

もし、衝突の危険がある場合は、衝突を避けるための指
令が自律的に生成される。したがって、作業計画の記述
の段階でＲＩ＋　との干渉のチエツクをしなくてもＲＬ
　はＲ，に衝突することなく、協調的に作業を行うこと
になる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図は本発明の実施例を示すブロック図である。いま
、優先度の高いロボットをＲ，Ｉ　とし、優先度の低い
ロボットをＲＬ　とする。ｌＡはＲＨの指令発生器、２
ＡはＲ１１のセグメントデータ生成器、ＩＢはＲＬ　の
老令生成器、２ＢはＲｔ　のセグメントデータ生成器で
ある。Ｒ５側のコントローラには、衝突回避器３が設け
られており、これはＲ１１のセグメントデータ生成器２
Ａと通信線で結合されている。

次に、このＲＬ　の衝突回避器３の動作を第２図のフロ
ーチャートで説明する。まず、互いの姿勢に関する情報
（世界座標系での関節の座標−など）を交換し、自分と
相手の内部モデルの更新を行う。

このモデルの幾何学的な位置関係を解析し、衝突の危険
性をチエツクするが、危険度１の場合はそのまま衝突回
避の作業を行い、危険度２の場合はＲＨのコントローラ
に′待て°　のメツセージを送信してから衝突回避の作
業を行う。

ここで危険度２の方が危険度１よりも衝突の危険性が高
い状態である。普通、危険度１のときは優先順位の高い
相手のロボットにはそのまま動作を続けることを許して
自分が退避することによって衝突が回避されるが、相手
のロボットの動作が予想以上に速い場合などには、自分
が退避しているにも拘わらず、衝突の危険性が高くなり
危険度２ということになる。したがって、危険度２の場
合には、Ｒ１１に対して動作を停止させ、Ｒｔ　が衝突
回避動作した後に、ＲＩＩ　の動作を続行させることに
なる。

なお、以上の実施例においては、相手の腕の姿勢は通信
により得ているが、カメラなどの外界センサで得ても同
じ効果が得られる。そのときの構成を第３図に示す。こ
の場合には、外界センサ４により二つの腕の姿勢を監視
し、その情報より衝突するおそれがあるかどうかを判断
して第１実施例と同様の動作を行う。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明においては、優先順位の低
い方のロボットのコントローラに衝突回避器を付加する
ことにより、それぞれのロボットは独立に教示されても
、作業の実行中に衝突の回避が行われる。したがって、
オペレータは作業の教示において両口ボットの干渉チエ
ツクという厄介な作業をしなくてすむ。また、２つのロ
ボットのうち一方、すなわち優先度の低い方のロボット
に退避作業を行わせるため、コントローラの構造が簡単
となり、また衝突回避動作に伴う時間的ロスも少なくて
済む。

本発明は、特に主となる作業と従となる作業を２台のロ
ボットに協調して行わせるような作業に有効に適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概念図、第２図は衝突回
避器における処理を示すフローチャート、第３図は本発
明の他の実施例を示す概念図である。 ＩＡ：Ｒ１Ｉ指令発生器 Ｂ Ａ Ｂ ３　： ４　： ：Ｒ４指令発生器 ：Ｒ，セグメントデータ生成鶴 ：ＲＬ　セグメントデータ生成器 ＲＬ衝突回避器 ＲＬ外界センサ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一方のロボットの優先度が他方のロボットの優先度
   より常に高い２台のロボットによる協調作業システムに
   おいて、前記優先度の低い方のロボットコントローラに
   衝突回避手段を設け、この衝突回避手段により前記２つ
   のロボットの姿勢に関する情報より幾何学的な位置関係
   を解析し、衝突の危険性があるときに、前記優先度の低
   い方のロボットを停止するか、または退避させることを
   特徴とする産業用ロボットにおける２腕の衝突回避制御
   方式。