JPS59177603A - ロボツトシステム及びその使用法 - Google Patents

ロボツトシステム及びその使用法

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JPS59177603A
JPS59177603A JP59042802A JP4280284A JPS59177603A JP S59177603 A JPS59177603 A JP S59177603A JP 59042802 A JP59042802 A JP 59042802A JP 4280284 A JP4280284 A JP 4280284A JP S59177603 A JPS59177603 A JP S59177603A
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JP
Japan
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module
physical interface
computer
intelligence
robotic device
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JP59042802A
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バ−リ−・エム・ハツチンス
ウイリアム・ジエイ・ブ−ト
ロ−レンス・ジエイ・フイン
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Zymark Corp
Original Assignee
Zymark Corp
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4181—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by direct numerical control [DNC]
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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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】 発明の背景 本発明は一般的にいえばロボット・システム、より詳し
くいえは自己構成的ロボットのシステム（Ｓｅｌｆ−ｃ
ｏｎｆｉｇｕｒｉｎｇ　ｒｏｂｏｔｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ
　）　　と方法に係わるものである。
６生産性”について世界の工業諸国が近年示す関心は社
会におけるロボットの役割りに向けられている。ロボッ
トは現在自動車工業をはじめとする多くの工業界で、人
間にとっては危険であったυ、不快であったシする環境
の下での繰シ返し作業を遂行するのにオリ用されている
。
ロボットは、各ロボット自身が内蔵しているインテリジ
ェンス、或は各ロボットを制御する１つ又はこれ以上の
一般的に集中化されたコンピュータに収納烙れているイ
ンテリジェンスを活用して種々の作業を遂行するよ〜う
にプログラムされる。
こ７Ｌら２つの型のアーキテクチュアは機能的には完全
であるが、ロボット・システムの構成及び再構成の観点
からはいずれにも欠点がある。内蔵型ロボットの場合、
中央コンピュータの使用或は複数ロボットの逐次制御に
ついての共通要素がないので、各ロボットごとにプログ
ラムしなけれはならない。谷ロボットは本質的に独立体
である。もう１つのコンピュータ集中制御構成方式では
コンピュータ・タスクのロボット装置へのオフローティ
ングがない様に再プログラムすることが必要となる。
それゆえ、本発明の一般的な目的は新しいアーキテクチ
ュアによる自己構成的ロボット・システムを提供するこ
とである。
本発明の特定的な目的は、システム内の全てのロボット
装置のインテリジェンスが、中央プロセスユニット及び
少なく共、核、シーケンス再プログラマ及びタスク支援
サービスとを含む操作システムとを有するコンピュータ
への物理的に切り離しが可能な電気的接続体への装置側
に存する自己構成的ロボット・システムを提供すること
である。
本発明のもう１つの目的は、各ロボット又は決められた
タスクを遂行する装置が、ロボット又は装置とは電気的
な接続体をもち、且つ特定の装置に対する全てのインテ
リジェンスと１つの制御ブロック・フラッグとシステム
コンピュータに対する開始オフセットとを含むような１
個の関連モジュールを有するロボット・システムを提供
することである。
本発明の更にもう１つの目的は、各装置モジュールが物
理的に切シ離すことができる電気的接続を介してシステ
ムコンピュータと電気的に接続され、システムの構成及
び再構成が所望のモジュール及びこれらの関連装置に”
プラグ・イン”することで達成できるようにした自己構
成的ロボット・システムを提供することである。
本発明のこれらの目的及び他の目的及び特徴は本発明の
好ましい実施例についての詳細な説明及び添付図面によ
る図示からよく理解されるであろう。
ここで図面、特に第１図及び第２図をみると、本発明に
よって構成され、参照番号１ｏで一般的に示されたロボ
ット・システムがブロック・ダイアダラム風に描かれて
いる。ロボット・システム１０は従来型のコンピュータ
１２をオリ用しており、これは少く共、核、シーケンス
再プログラマ及びタスク支援サービスを含む操作システ
ムを備えている。コンピュータ・バス１４は少く共デー
タ、アドンス及び読み書きのライン１６を含み、これら
は物理的に切シ離しが可能な接続体１８を介して参照番
号２０で一般的に示されるモジュールと電気的に接続烙
れでいる。
モジュール２０の構造は第２図と関連させて後述する。
ここではモジュール２０はロボット２２と電気的に接続
されているということを指部しておくだけで十分である
。不峠明で用いる用語”ロボット”とは”色々なタスク
の遂行を目的にプログラムされた色々な動きによって、
材右、部品、工具又は特殊な装置を動かすように設計さ
れた再プログラム可能な多機能マニプユレータ″を意味
する。これはロボット・インステイチュート・オブ・ア
メリカで採用されている用語“ロボット″の定義である
。
第１図に示す通り、本発明のロボット・システムは利用
手段２４と電気的に接続されている他のモジュール（Ｍ
）”ｅ少くとも１つ含む。オリ用手段２４は別の１つの
ロボット２２か、或いは決められたタスクを遂行する。
１つの手段かのいずれかを具備することができる。ロボ
ット・システムはオリ用手段及び関連モジュール、即ち
モジュール（Ｍｎ）を追加使用することによシ拡張がは
かれる。
モジュール２０の詳細な構造を第２図のブロック゛φダ
イアグラムに示す。各モジュールはその関連装置２８の
ための全ての装置インテリジェンス２６を収納している
。インテリジェンスは電気的導体３４を介して授受され
る。装置２８は前述したロボット２２及び利用手段２４
の一般的表現である。モジュール２０はまた、１つの制
御ブロック・フラッグとコンピュータ１２に対する１つ
の開始オフセットとをも？制御ブロック６０及びコンピ
ュータ１２と装置２８との間の適当な入出力インターフ
ェイス６２とを含む。必要があれば、モジュール２０は
また第２図に破線で示したような装置メモリ３６を含む
こともできる。
モジュール２０に含まれる装置インテリジェンス２６は
従来からある色々な形で収納される。例えば、装置イン
テリジェンスは読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）に収納さ
れる。
ロボット・システムのハードウェア構造についてのこれ
までの説明から、各装置２８は、例えそれがロボット２
２であろうと利用手段２４であろうとも、１つの関連モ
ジュール２０を有し、これがその特定の装置に対する全
てのインテリジェンスを含んでいることが理解されよう
。関連モジュールはまた１つの制御ブロック・フラッグ
とコンピュータに対する開始オフセット及びコンピユー
ｉと１ｔ２８との間の１つの適当な入出力インターフェ
イスを備えている。各モジュールは切シ離し可能な複数
の電気的接続体１８を介して共通コンピュータ・バス１
４と電気的に接続されている。
全ての装置インテリジェンスは切りｉｌ？１１．シ可能
な電気的接続体１８によって形成さり、る物理的インタ
ーフェイスの装置側に存在することに注目してほしい。
このように、モジュールが対応する装置の全てのインテ
リジェンス、コンピュータ１２に対する適当な制御ブロ
ック情報及び装置・コンピュータ間の入出力インターフ
ェイスを含んでいるので、システムの構成及び再構成に
あたっては単純に適”Ａ　ｆｚ　装置モジュール２０を
コンピュータ・バス１４につなぎ込むだけで済む。この
独特なシステム番アーキテクチュアによって、特定のロ
ボット・システムの構築及び構成を末端利用者のニーズ
に適応させることが極めて容易となる。装置及びそれに
関連するモジュールは分離可能なユニットなので、適当
なモジュール２０を単につなぎ込んた９外したシするだ
けで、予め決められたタスクを遂行するいろいろな装置
をロボット・システム１０に組み入れた９、これから取
り除いたりすることができる。
第６図に移ると、これには本発明のロボット・システム
のデータ・フロー・ダイアグラムが示さ識別プリフィッ
クス、”末端利用者”によって選択されたデータ・ブロ
ック名及び特定の装置に対する装置パラメータを含むデ
ータ・ブロックを生成するようにプログラムされている
。このデータ・ブロックは、１つ１つがプリフィックス
及びデータ・ブロックの名まえ及び関連装置パラメータ
をもつ複数のデータ・ブロックを含む１つの辞書の中に
保存される。装置の逐次操作全制御するためのシーケン
スインテリジェンスはコンピュータ１２のプログラムの
中に収納されている。辞書名をもつこのプログラムは辞
書からと９出し実行されるデータ・ブロックのシーケン
スを定める。シーケンスインテリジェンス及び辞書は、
第６図においてシーケンスインテリジェンス及び辞書の
下のデータ・ブロック内に斜線部分て示したように装置
パラメータを解釈する能力を必要としない。
図示の都合上、第３図は辞１からデータ・フロックの名
まえ６を実行するデータ・フローを表わしている。”名
まえ６”の装置パラメータをブリフィックスで識別され
る装置２８に渡すようにとの指令が装置インテリジェン
スに発せられるト、装置は収納でれている装置パラノ一
つて従った動作を起す。
本発明の好’Ｅ　Ｌい実施例について詳細を説明し又き
たが、当業者にとっては先に特許請求の範囲で述べた本
発明の範囲から逸脱することなく榴々の変型が可能であ
ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は自己構成ロボットシステムのブロックダイヤグ
ラム、 第２図は第１図のモジュールのブロックダイヤグラムの
詳細図、 第６図は之・１図の自己構成ロボットシステムのデータ
フローを説明するデータフロー図である。 １０・・・ロボットシステム １２・・・コンピュータ １４・・・バス １８・・・物理的に切９離し可能な電気的接続２０・・
・モジュール ２２・・・ロボット ２４・・・利用手段 ２６・・・装置インテリジェンス Ｆ／θ／

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　ロボット装置手段、 該ロボット装置手段に総てのインテリジェンスを与える
    第１モジュール手段にして、上記ロボット装置手段に電
    気的に接続された第１モジュール手段、 コンピュータ手段、 第１の物理的インターフェイス手段にして、該コンピュ
    ータ手段と上記第１モジュール手段との間に複数個の別
    々の電気接続？与え、て 上記ロボット装置手段への総のインテリジェンスが上記
    物理的インターフェイス手段のロボット装置手段側へ置
    かれる様にした第１の物理的インターフェイス手段、 定められたタスクを遂行する手段、 該定められたタスク遂行手段に総てのインテリジェンス
    を与える第２モジユー西手段にして、該第２モジュール
    手段が上記タスク遂行手段に電気的に接続されている様
    な第２モジュール手段、 第２の物理的インターフェイス手段にして、上記コンピ
    ュータ手段と上記第２モジュール手段との間に複数個の
    別々の電気接続を与え、上記定められたタスク遂行手段
    への総てのインテリジェンスが上記第２の物理的インタ
    ーフェイス手段側に置かれる様にした第２の物理的イン
    ターフェイス手段、 と全具備して成ることを特徴とするロボットシステム。 ２、上記物理的インターフェイス手段が少く共データ、
    アドレス、及び読み書きのため上記コンピュータ手段と
    上記モジュール手段との間に別々の電気接続を与える前
    記特許請求の範囲第１項記載のロボットシステム。 ６、　上記モジュール手段が更に上記コンピュータ手段
    に制御ブロックフラッグ及び開始オフセットを与える手
    段及び 上記コンピュータ手段と上記ロボット装置手段との間の
    入力／出力インターフェイスを与える手段と全具備する
    前記特許請求の範囲第１唄記載のロボットシステム。 ４、　複数個のロボット装置手段、 これらロボット装置手段に総てのインテリジェンスを夫
    々力える複数個の対応モジュール手段にして、上記対応
    するロボット装置手段に電気的に接続されたモジュール
    手段、コンピュータ手段、及び 対応する複数個の物理的インターフェイス手段にして、
    各々上記コンピュータ手段と上記対応モジュール手段と
    の間に複数個の別々の電気接続を与え、上記ロボット装
    置手段各々への総てのインテリジェンスが関連物理的イ
    ンターフェイス手段のロボット装置手段側へ置かれる様
    にした物理的インターフェイス手段、 と全具備することを特徴とするロボットシステム。 ５、上記物理的インターフェイス手段が上記コンピュー
    タ手段と対応モジュール手段との間に少く共データ、ア
    トシス及び読み書きのための別々な電気接続を設けであ
    る前記第４項記載のロボットシステム。 ６、　上記モジュール手段の各々が更に上記コンピュー
    タ手段に制御ブロックフラッグ及び開始オフセラ）ｋ与
    える手段、及び 上記コンピュータ手段と対応ロボット装置手段との間に
    入力／、出力インターフェイスを与える手段とを具備す
    る前記第５項記載のロボットシステム。 Ｚ　少く共核、シーケンスグログラブ、タスク支援サー
    ビスを含む操作システム及び中央プロセスユニットとを
    有するコンピュータ手段、複数個のロボット装置手段、 複数個のモジュール手段であって、各モジュール手段は
    対応するロボット装置手段に総てのインテリジェンスを
    与え、そしてこれら対応ロボット装置手段に電気接続さ
    れておフ、各モジュール手段は上記コンピュータ手段に
    制御ブロックフラッグと開始オフセット金与える手段及
    び上記コンピュータと対応ロボット手段との間に入力／
    出力インターフェイスを与える手段とを有する様な対応
    する複数個のモジュール手段、及び 複数個の物理的インターフェイス手段であって、各々上
    記コンピュータ手段と対応モジュール手段との間に複数
    個ら別々な電気接続が設けら几て、各ロボット装置手段
    のための総てのインテリジェンスが関連する物理的イン
    ターフェイス手段のロボット装置手段側に置かれる対応
    する複数個の物理的インターンエイ２手段、 と全具備して成ることを特徴とする自己構成ロボットシ
    ステム。 ８、　少く共虐ψ核、シーケンスプログラマ、タスク支
    援ザービス全含む操作システム及び中央プロセスユニッ
    トとに！するコンピュータ手段、 ロボット装置手段、 第１のモジュール手段であって、該モジュール手段は上
    記ロボット装置手段に総てのインテリジェンスを与え、
    そしてこのロボット装置手段に電気接続されておυ、 該モジュール手段は上記コンピュータ手段に制御ブロッ
    クフラッグと開始オフセットを与える手段及び上記コン
    ピュータと上記ロボット手段との間に入力／出力インタ
    ーフェイスを与える手段とを有する様な第１のモジュー
    ル手段、 第１の物理的インターフェイス手段であって、上記コン
    ピュータ手段と上記モジュール手段との間に複数個の別
    々な電気接続が設けられてロボット装置手段のだめの総
    てのインテリジェンスが上記物理的インターフェイス手
    段のロボット装置手段側に置かれる第１の物理的インタ
    ーフェイス手段、 定められたタスクを遂行する手段、 義足められたタスク遂行手段に総てのインテリジエンス
    を与え、且つこれに電気接続されている第２モジュール
    手段であって、制御ブロックフラッグと開始オンセット
    とを上記コンピュータ手段に与える手段、及び 上記コンピュータ手段と上記定められたタスクの遂行手
    段との間の入力／出力インターフェイスと全力える手段
    とに一’ｆ＝Ｔする刀・２モジユ一ル手段、 上記コンピュータ手段と上記モジュール手段との間に複
    数個の別々の電気接続を与え、上記定められたタスクの
    遂行手段のための総てのインテリジェンスが物理的イン
    ターフェイス手段の上記定められたタスクの遂行手段側
    に置かれる様にした第２の物理的インターフェイス手段
    、 と全具備して成ることを特徴とする自己構成ロボットシ
    ヌテム。 ９　ロボット装置手段、 該ロボット装置手段に総てのインテリジェンスを与え、
    このロボット装置手段に電気接続されている第１モジュ
    ール手段、 少く共合ｅ核、シーケンスプログラマ、タスク支援サー
    ビス金倉む操作システム及び中央プロセスユニットと′
    ｆｃ有するコンピュータ手段、 第１の物理的インターフェイス手段であって、該コンピ
    ュータ手段と上記モジュール手段との間に複数個の別々
    な電気接続が設けられ、上記ロボット装置手段のための
    総てのインテリジェンスが該物理的インターフェイス手
    段のロボット装置手段側に置かれる様にした第１の物理
    的インターフェイス手段、定められたタスクを遂行する
    タスク装置手段、 該タスク遂行装置手段のための総てのインテリジェンス
    を与え、該タスク遂行装置手段へ電気的接続がなされて
    いる第２モジユー西手段、 上記コニ／ピユータ手段と上記第２モジュール手段との
    間に複数個の別々な電気接続がなされた第２物理的イン
    ク−フェイス手段であって上記タスク遂行装置手段のた
    めの総てのインテリジェンスがこの第２物理的インター
    ンエイス手段のタスク遂行装置手段側に置かれる様にし
    た第２の物理的インターフェイス手段、 と全具備してなる自己構成ロボットシステムの使用法に
    おいて、 １、上記モジュール手段の１つにおける制御ブロックフ
    ラッグを見つけ出すサーチを行い、２ｏ　　上記モジュ
    ール手段の１つにおける制御ブロックフラッグの発見に
    応じてイニシャライセーショ／タスクを作シ、 ３、該イニシャライゼーションタスク全開始させ、 ４、上記１つのモジュール手段に含まれたインテリジェ
    ンスから関連する装置手段金イニシャライズし、そして
    、 ５、他のモジュール手段及びその関連装置手段に上記１
    から４葦での段階を繰返す こと１に特徴とするロボットシステムノ使用法。 １０、複数個のロボット装置手段、 複数個のモジュール手段にして、各々は対応するロボッ
    ト装置手段のための総てのインテリジェンスを与え、こ
    れに電気的に接続されている対応する複数個のモジュー
    ル手段、少く弁台・核、シーケンスプログラマ、タスク
    支援サービスを含む操作システム及び中央フロセスユニ
    ットとヲ有するコンピュータ手段、 複数個の物理的インターフェイス手段にして、各々は上
    記コンピュータ手段と対応するモジュール手段との間に
    複数個の別々な電気的接続がなてれ、上記ロボット装置
    手段の各々に対する総てのインテリジェンスが関連する
    インターフェイス手段のロボット装置手段側に置かれて
    いる対応する複数個の物理的インターフェイスとよ構成
    る自己構成ロボットシステムの使用法において、 １、上記モジュール手段の１つにおける制御ブロックフ
    ラッグを見つけ出すサーチを行い、２．上記モジュール
    手段の１つにおける制御ブロックフラッグの発見に応じ
    てイニシャライゼーションタスクの作ｐ１ ３゜該イニシャライゼーションタスクヲ開始烙せ、 ４、上記１つのモジュール手段に含まれたインテリジェ
    ンスから関連する装置手段をイニシャライズし、そして
    、 ５、他のモジュール手段の各々を上記複数個のａポット
    装置手段がイニシャライズされるまで上記１から４葦で
    の段階を繰返す、ことを特徴とするロボットシステムの
    使用法。
JP59042802A 1983-03-07 1984-03-06 ロボツトシステム及びその使用法 Pending JPS59177603A (ja)

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US06/472,642 US4578764A (en) 1983-03-07 1983-03-07 Self-configuring robotic system and method
US472642 1983-03-07

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