JPH04290101A - コントローラネットワーク - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマニプレータ等の制御に
適用されるコントローラネットワークに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばマニプレータに対する動作制御は
図６に示すようにマニプレータ１の各関節ごとにそれぞ
れ分散型コントローラ２−１〜２−６を設け、これら分
散型コントローラ２−１〜２−６に共に主コントローラ
３を接続して指令を発する構成となっている。なお、各
コントローラ２−１〜２−６はそれぞれ関節に設けられ
たモータを動作制御する。

【０００３】また、マニプレータに対する動作制御とし
て図７に示す自律分散型マニプレータと呼ばれる技術が
ある。このマニプレータ４にはハンド制御器５や各関節
制御器６−１〜６−４、センサ制御器７、ゲートウェイ
制御器８が設けられている。各関節制御器６−１〜６−
４は２台づつＣＰＵが搭載され、これらＣＰＵは高速な
ループ状通信路とＣＰＵ間の共有ＲＡＭとで結合されて
いる。そして、これらハンド制御器５や各関節制御器６
−１〜６−４などは上位レベル制御器９により制御され
る。なお、関節が故障したときに２つに分離されるルー
プを再結合するために、ハンド４ａとゲートウェイ制御
器８とに無線機１０が搭載されている。

【０００４】しかしながら、図６に示すマニプレータで
は各分散型コントローラ２−１〜２−６が共通バスを通
して接続されているので、マニプレータ１が複雑な構成
となったり、又マニプレータ１とは限らず制御対象が複
雑な構成であると、各コントローラ２−１〜２−６を制
御対象に合わせてその制御機能を分散させるのが困難と
なる。

【０００５】又、図７に示す自律分散型マニプレータで
はハンド制御器５や各関節制御器６−１〜６−４の各Ｃ
ＰＵによりループ状に接続しているので、複数の関節制
御器を接続するときに自由度が小さい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように制御対象
が複雑な構成であると、各コントローラ２−１〜２−６
を制御対象に合わせて分散させるのが困難で有り、又複
数の関節制御器を接続するときに自由度が小さい。

【０００７】そこで本発明は、制御対象が複雑な構成で
も各コントローラを容易に接続でき、そのうえ各コント
ローラ間のデータ伝送を効率良くできるコントローラネ
ットワークを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１端子を１
つ設けるとともに他のコントローラの第１端子との間で
のみ接続可能な第２端子を複数有し、かつこれら第１端
子及び第２端子を通して互いにデータを授受するコント
ローラを複数有し、第１端子及び第２端子を介して各コ
ントローラを接続して上記目的を達成しようとするコン
トローラネットワークである。

【０００９】

【作用】このような手段を備えたことにより、各コント
ローラは第１端子及び第２端子を介してそれぞれ接続さ
れ、これらコントローラは第１端子及び第２端子を通し
て互いにデータを授受する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１１】図１はコントローラネットワークの構成図
である。このコントローラネットワークはマニプレータ
に適用したものであって、各コントローラ２０、３０、
４０から構成されている。これらコントローラ２０、３
０、４０はそれぞれ同一構成であり、１つの第１端子及
び３つの第２端子を備えている。そして、これら第１端
子及び第２端子は、第１端子と第２端子との間のみ接続
可能な構成となっている。図２は各コントローラ２０、
３０の外観図である。コントローラ２０について説明す
ると、このコントローラ２０には第１端子２１及び第２
端子２２、２３、２４が備えられている。なお、第１端
子２１はオス形状であり、各第２端子２２、２３、２４
はメス形状となっている。これらコントローラ２０、３
０は接続ケーブル５０により接続されるものであり、こ
の接続ケーブル５０は信号線５１及び電源線５２を有し
、その両端にコネクタ５３、５４が設けられている。 これらコネクタ５３、５４のうちコネクタ５３はオス形
状であって各第２端子２２、２３、２４と嵌合し、又コ
ネクタ５４はメス形状であって各第１端子２１と嵌合す
るものとなっている。又、このコントローラ２０にはＣ
ＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどが備えられており、このうち
ＲＯＭに図３に示す通信制御流れ図に従った通信制御プ
ログラムが記憶されている。この通信制御プログラムを
実行することにより、コントローラ２０は第１端子２１
又は第２端子２２、２３、２４にて受信された制御デー
タから自身のＩＤ番号が付されているかを判断し、自身
のＩＤ番号と判断すれば受信した制御データに従ったモ
ータ制御を実行するとともに制御データを各第２端子２
２、２３、２４又は第１端子２１から送信し、又自身の
ＩＤ番号でないと判断すれば受信した制御データを処理
せずに各第２端子２２、２３、２４又は第１端子２１か
ら送信する通信制御機能２５を有するものとなる。なお
、制御データは図４に示すフォーマット構成となってお
り、先頭に送信元ＩＤ、次に送信元プロセス、送信先Ｉ
Ｄ、送信先プロセス、データの順で送られる。又、コン
トローラ２０は通信制御機能の他にマニプレータの関節
を駆動するモータ２６のモータ制御機能２７などを有し
ている。各コントローラ３０、４０はコントローラ２０
と同一構成なのでその詳しい構成の説明は省略する。 次に上記の如く構成されたコントローラネットワークの
作用について図３に示す通信制御流れ図を参照して説明
する。

【００１２】先ず、図１に示すようにコントローラ２０
の第２端子２３には接続ケーブル５０を介してコントロ
ーラ３０の第１端子３１が接続され、このコントローラ
３０の第２端子３４には接続ケーブル５０を介してコン
トローラ４０の第１端子が接続される。さらに、同様の
接続方法により図５に示すようにコントローラ３０にコ
ントローラ６０、６１を接続し、さらにコントローラ６
１にコントローラ６２を接続する。なお、ここで頭とな
るコントローラ２０の第１端子２１には何も接続しない
と規定する。かかる接続により各コントローラ２０、３
０、…６２の接続はいわゆるツリー構造となる。

【００１３】コントローラ２０の通信機能により制御デ
ータが送信されると、この制御データは接続ケーブル５
０を通してコントローラ３０に送られる。このコントロ
ーラ３０はステップｓ１においてデータを受信し、次の
ステップｓ２において制御データの送信先ＩＤが自身の
ＩＤ番号と一致しているかを判断する。このＩＤ番号の
判断の結果、自身のＩＤ番号と一致したと判断すればコ
ントローラ３０はステップｓ３に移って受信した制御デ
ータをモータ制御機能を渡し、次のステップｓ４におい
て制御データを各第２端子２２、２３、２４から送信す
る。これにより、コントローラ３０のモータ制御機能は
データに従ってモータ２６を動作制御する。又、ＩＤ番
号の判断の結果から自身のＩＤ番号でないと判断すれば
コントローラ３０はステップｓ２からステップｓ４に移
って受信した制御データを処理せずに各第２端子２２、
２３、２４から並列に送信する。

【００１４】これらデータはそれぞれ各コントローラ４
０、６０、６１に送られ、これらコントローラ４０、６
０、６１はコントローラ３０の動作と同様にステップｓ
１において制御データを受信し、次のステップｓ２にお
いて制御データの送信先ＩＤが自身のＩＤ番号と一致し
ているかを判断し、この判断の結果、自身のＩＤ番号と
一致したと判断すればコントローラ３０はステップｓ３
に移って受信したデータに従ってモータ制御を実行する
。そして、各コントローラ４０、６０、６１はステップ
ｓ４において制御データを各第２端子２２、２３、２４
から送信するが、このうちコントローラ４０、６０では
第２端子にコントローラが接続されていないので、デー
タ送信は終了となる。コントローラ６１から送信された
制御データはコントローラ６２に送られ、このコントロ
ーラ６２はコントローラ３０の動作と同様に制御データ
を受信し、この制御データの送信先ＩＤが自身のＩＤ番
号と一致しているかを判断し、この判断の結果、自身の
ＩＤ番号と一致したと判断すれば受信したデータに従っ
てモータ制御を実行する。そして、コントローラ６１は
制御データを各第２端子２２、２３、２４から送信する
が、第２端子にコントローラが接続されていないので、
データ送信は終了となる。

【００１５】なお、上記動作はデータをコントローラ２
０から順次下位のコントローラに伝えたが、逆に下位の
コントローラ６２から順次上げてコントローラ２０に伝
えてもよい。

【００１６】このように上記一実施例においては、第１
端子を１つ設けるとともにこの第１端子との間でのみ接
続可能な第２端子を複数有し、かつこれら第１端子及び
第２端子を通して互いにデータを授受するコントローラ
を複数設け、第１端子及び第２端子を介して各コントロ
ーラを接続してツリー構造に接続したので、各コントロ
ーラを接続して拡張性を良くすることができ、複雑な構
成の制御対象に容易に適用でき、そのうえ効率高くデー
タを伝送できる。そして、複数のコントローラを接続す
る際に短い接続ケーブルで良く、ネットワークの構成も
効率良くできる。又、各コントローラ間のデータ通信も
簡単な処理で実行でき、ネットワークの構造を意識する
ことなしにただ単に送信するだけでよく信頼性が向上す
る。

【００１７】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその要旨を逸脱しない範囲で変形してもよい
。例えば、各コントローラはモータに対する制御に限ら
ず、アクチュエータやセンサの制御でも適用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、制
御対象が複雑な構成でも各コントローラを容易に接続で
き、そのうえ各コントローラ間のデータ伝送を効率良く
できるコントローラネットワークを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコントローラネットワークの一実
施例を示す構成図。

【図２】同ネットワークにおけるコントローラの外観図
。

【図３】同ネットワークにおける通信制御流れ図。

【図４】同ネットワークにおけるデータフォーマットを
示す図。

【図５】同ネットワークのツリー構造を示す図。

【図６】従来技術の構成図。

【図７】従来技術の構成図。

【符号の説明】

２０，３０，４０…コントローラ、２１…第１端子、２
２，２３，２４…第２端子、２５…通信制御機能、２６
…モータ、２７…モータ制御機能、５０…接続ケーブル
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１端子を１つ設けるとともに他のコ
   ントローラの第１端子との間でのみ接続可能な第２端子
   を複数有し、かつこれら第１端子及び第２端子を通して
   互いにデータを授受するコントローラを複数有し、前記
   第１端子及び前記第２端子を介して前記各コントローラ
   を接続することを特徴とするコントローラネットワーク
   。