JPS61196303A - ロボツトシステムの制御方式 - 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】 （発明の分野） この発明は、ロボットシステムの制御方式に関するもの
で、特に、所定の通信手段を通じて互いに通信可能な複
数のロボットを“含むロボットシステムにおいて、ロボ
ット相互間の動作関係の制御処理に改良を加えた制御方
式に関する。

（先行技術の説明） 産業用ロボットなどにおいては、ひとつの”ワークに対
して複数のロボットを協働させることも多い。このよう
な場合、これらの複数のロボットをひとつの制御装置の
支配下に置いてあたかも単一のロボットのごとく制御す
ることも゛可能であり、逆に、同一のワークに対して作
業を行なうＯ・ポットであっても、各ロボットの作業域
が互いに離れているときなどは、これら複数のロボット
を独立に制御することも可能である。

しかしながら、複数のロボットの作業内容が互いに関連
しつつも、交互に動作させることが適当である場合もあ
り、このようなロボットシステムにおいては、各々につ
いての制御手段を設けるとともに、それらを通信手段で
接続して、一方が停止すれば他方を起動させ、また、他
方が停止すれば一方を起動させるという構成が採用され
ている。

このようなロボットシステムの一例としては、第１のロ
ボットと、この第１のロボットの所定の制御軸に原点を
有する第２のロボットとを含むロボットシステム（以下
、「親子ロボット」と言う。

）があり、その例を第１図に示す。同図において、この
親子ロボットでは、把持手段ＰＨを先端に有する第１の
ロボットＰ１の制御軸上に、溶接−トーチＰＴをその先
端に有する第２のロボットＰ２が紐けら゛れている。こ
の親４６ポツトでは図中ＰＡで示す位置にあったワーク
ＰＷを、図中仮想線で示す位置において把持した後、作
業位置ＰＧまで移動させ、この作業位置ＰＧにおいて当
該ワークＰＷを把持したまま、溶接トーチＰＴを用いて
溶接作業を行なうものとする。すると、ワークＰＷを把
持して移動させる間は、第２のロボットＰ２は作業を要
せず、一方、作業位＠ＰＧにワークＰＷを固定した後に
は、その固定状態を保つ限り、第１のロボットＰ１を駆
動させる必要はない。したがって、上述したように、こ
の２つのロボットＰ１．Ｐ２を別個の制御手段によって
制御し、それらの間では、単に動作状態を交互とするよ
うな通信を行なえばよいことになる。

また、ここに例示したような親子ロボットなどの場合に
は、第２のロボットの先端の、第１のロボットに対する
相互位置関係が重要であるため、この相互位置関係を保
つという観点からも、第１のロボットが運動している間
は、第２のロボットに固有の運動を与えず、第１のロボ
ットの運動につれて動くのみとすることが望ましいとい
うこともある。

このように、親子ロボットなどでは、交互に動作をさせ
るようなシステム構成とすることが多いが、このような
システムをそのまま適用するとロボットシステムの作業
効率が下がってしまう場合がある。たとえば、前述した
第１図の例において、ワークＰＷをＰＡで示す位置から
作業位置ＰＧへと移動さ・せる際に、第２のロボットＰ
２の溶接トーチＰＴが障害物に衝突してしまうような状
態となっているときには、第１のロボットＰ１の移動を
一旦停止させて、第２のロボットＰ２の位置や姿勢を変
え、その後、再び第１のロボットＰ１を動かさねばなら
ない。

このように、複数のロボットが交互に作業を行なえばよ
いといっても、作業のシーケンスから考えて、交互に作
業をさせるがために作業効率が低下する場合もあるとい
うことが、このような制御方式の大きな欠点となってい
る。

（発明の目的） この発明は上述のような従来の制御方式の欠点を克服す
ることを意図しており、複数のロボットの動作関係を改
善することによって、高い作業効率が確保できるような
、ロボットシステムの制御方式を提供することを目的と
する。

（発明の構成） 上述の目的を達成するため、この発明にかかるロボット
システムの制御方式では、次のような構成を採用してい
る。なお、何ら限定するものではないが、後述する実施
例について表現された第４図を参照することによって、
この構成の理解が容易となろう。

すなわち、この発明の制御方式では、所定の通信手段を
通じて互いに通信可能な複数のロボットを含むロボット
システムを対象としており、上記複数のロボットの各々
において、当該ロボットの通過位置に関連させて、当該
ロボットと他のロボットとの動作関係に関する所定のデ
ータを、（たとえばティーチングによって）記憶手段中
にあらかじめ記憶させておくことを前提とする。そして
、再生時には、上記所定のデータを上記通過位置に関連
して読出手段が読出す。

各ロボットの制御手段には、そのデータに応じて他のロ
ボットとの通信を行なうとともに、そのデータと、他の
ロボットから与えられるデータとに応じた動作関係に従
って、当該通過位置における当該ロボットの動作状態を
設定するための動作状ｆ！Ａ設定手段が設けられている
。

この動作状態設定手段は、 ■読出された上記所定のデータが第１のデータであると
きに、当該通過位置において当該ロボットを停止させか
つ上記通信手段を通じて他のロボットから与えられる起
動命令を待つ第１の状態を設定する第１の状態設定手段
と、 ■読出、された上記所定のデータが第２のデータである
ときに、当該通過位置において当該ロボットを停止させ
かつ上記通信手段を通じて他のロボットに起動命令を与
える第２の状態を設定する第２の状態設定手段とを含ん
でいる。

また、上記複数のロボットのうちの少なくとも１つのロ
ボットの動作状態設定手段はさらに、■読出された上記
所定のデータが第３のデータであるときに、当該通過位
置から当該ロボットを起動させかつ上記通信手段を通じ
て他のロボットにも起動命令を与える第３の状態を設定
する第３の状態設定手段を含んでいる。

そして、上記動作状態設定手段によって設定される状態
に応じて、駆動出力発生手段が駆動出力を発生し、各ロ
ボットの駆動が行なわれる。従って、上記■〜■の状態
を所望の通過位置で適宜実現することによって、複数の
ロボットの交互動作のほかに、同時動作を行なうことも
可能となる。

（実施例の説明） （１）　　　例の　構内構成 第２Ａ図は、この発明の一実施例であるロボットシステ
ムＲＯの機構的構成を示す斜視図であり、このロボット
システムＲＯは、１１１１１１１１ｋ　Ｘと制御軸β　
〜β５との６自由度を有する親ロボット（β系ロボット
）の途中に、制御軸α　〜α５の５自由度を有する子ロ
ボット（α系ロボット）を支持して構成された親子ロボ
ットである。以下、このロボットシステムＲ○について
詳述する。

まず、β系ロボットにおいては、直線水平ガイド１上に
、図示のＸ方向に移動可能な移動台２が設けられており
、この移動台２のＸ方向の移動は、油圧モータＭＸによ
る駆動によって行なわれる。

また、この移動台２上には、水平第１腕３が垂直軸支さ
れており、この水平第１腕３の旋回角β１を油圧モータ
Ｍ１によって変化させる。そして、上記水平第１腕３の
先端には水平第２腕４が垂直軸支されており、さらに、
この水平第２腕４の先端には第１０回動体５が垂直軸支
されている。これらの水平第２腕４および第１の回動体
５の旋回角β２と回動角β３とを、油圧モータＭ２　、
　Ｍ３（図示せず）によってそれぞれ変化させる。第１
の回動体５には、垂直腕６が支承されており、そのβ４
方向の位置を、油圧モータＭ４の駆動によって変化させ
る。この垂直腕６の下端には、第１のエンドエフェクタ
としての把持手段７が設けられており、その回動角β５
の変化は、油圧モータＭ５によってもたらされる。また
、把持手段７の爪７ａは油圧シリンダ（図示せず）によ
って開開可能とされている。

一方、α系ロボットは、第１の回動体５に同軸に支持さ
れた第２の回動体８の回動中心を原点とするロボットで
あって、この第２の回動体８と、この第１の回動体８に
水平軸支された垂直回動第１腕９と、垂直回動第１腕９
の先端に水平軸支された垂直回動第２腕１０と、垂直回
動第２腕１０に水平軸支された第３腕１１とを備える。

これらのそれぞれの回動角α　、俯仰角α　、α３およ
びα４は、電動モータＭ１１（図示せず）、Ｍ１２゜Ｍ
１３およびＭ１４によって、それぞれ変化するようにな
っている。また、第３腕１１には、この第３腕１１の俯
仰角α　の俯仰軸に垂直な方向を軸として保持具１２が
支承されており、この保持具１２によって、第２のエン
ドエフェクタ（溶接トーチＴ）が保持される。そして、
この保持具１２の回動角α５を、電動モータＭ１５によ
って変化させる。以上がα系ロボットである。

上述したβ系ロボットの制御軸Ｘ、β１〜β５およびα
系ロボットの制御軸α　〜α５には、位置検出手段とし
てのエンコーダＥ、Ｅ１〜Ｅ５゜およびＥ１１〜Ｅ１５
（ともに図示せず）が、それぞれ設けられており、これ
らによって各制御軸の回動角や俯仰角が検出できるよう
になっている。そして、このロボットシステムＲＯの各
制御軸（各自由度）は、後述する制御装置（例えばマイ
クロコンピュータ）を用いて、プレイバック方式によっ
て制御されるように構成されている。

第２Ｂ図は、前述したロボットシステムＲＯによるワー
ク加工状態の一例を示す図である。図示しない別の装置
によりワークとしての鋼板Ｗ１がロボットシステムＲＯ
の移動領域において水平状態に位置決めされているもの
とすると、β系ロボットは、把持手段７によりチャンネ
ル材Ｗ２を把持し、かつそのチャンネル材Ｗ２を図のよ
うに上方から鋼板Ｗ１に押付けた状態を保つ。この状態
で、α系ロボットのエンドエフェクタとしてのトーチＴ
により、溶接すべき箇所を仮付けするわけである。

（２）実施例の　　　１゛ 次に、第２Ａ図のロボットシステムＲＯにおける電気的
構成について説明する。第３図は、この発明をマイクロ
コンピュータによって実現した場合の、α系・β系それ
ぞれの制御装置の例を示すブロック図である。このうち
、β系制御装置Ｃ８βについて、先に説明する。このβ
系制御装置Ｃ８βは、パスラインＢＬβによって互いに
接続されたｃｐｕ　（ｃＰＵβとして示す。）とメモリ
ＭＥβとを含むマイクロコンピュータＣＯβを備えてい
る。パスラインＢ［βには、また、ティーチングボック
スＴＢβ、Ｘ軸サーボ系ＳＸ１β１〜β５軸のそれぞれ
のサーボ系Ｓβ１〜Ｓβ５、それに把持手段７が接続さ
れて、マイクロコンピュータＣＯβの制御下に置かれる
。

このうち、各サーボ系は、それぞれ、前述した油圧モー
タＭ　〜Ｍ５およびエンコーダＥｘ〜Ｅ５を備えている
。また、ティーチングボックスＴＢβは、モード切替ス
イッチＭＳβ、スピード設定スイッチＳＳβ、ジョイス
ティックＪＳβ１把持手段スイッチＧＳ、教示スイッチ
ＴＳβのほか、把持手段７の通過点に１１Ｑ連して、後
述する相関データを入力するための相関データ入力スイ
ッチＲ８βを備えている。この相関データ入力スイッチ
Ｒ８βは、Ｎｏ、ＲＥＣ，ＸＲＥＣ，ＸＷ（その意味に
ついては後に詳述する。）の４つの切替位置を有する。

なお、このティーチングボックス゛「Ｂβには、補間ス
イッチなどのスイッチも、必要に応じて付加されている
ものと理解されたい。

一方、α系制御装置Ｃ８ａもまた、ＣＰＵ　（ｃＰＵ　
として示す。）とメモリＭＥｃｌとがバスラα インＢＬ、を介して接続されたマイクロコンピュータＣ
０（ｘを備えている。そして、このパスラインＢＬ　　
には、ティーチングボックスＴＢ（ｘ、αα １〜α５軸のそれぞれのサーボ系Ｓα１〜Ｓα５（油圧
モータＭ１１〜Ｍ１５およびエンコーダＥ１１〜Ｅ１５
をそれぞれ含む。）、および溶接トーチＴのための溶接
電源ＷＳが接続されて、マイクロコンピュータＣＯｏの
制御下に置かれる。このα系のティーチングボックスＴ
Ｂａも、β系と同様に、モード切替スイッチＭＳ、、ス
ピード設定スイッチＳＳ　　ジョイスティックＪＳ（ｘ
、溶接ラインα　ゝ チＢＳなどを備えるとともに、相関データ入力スイッチ
Ｒ８，も備えている。ただし、このα系の相関データ入
力スイッチＲ８（ｘには、β系と異なって、ｘＷに相当
する切替位置はない（理由は後述）。

このような構成を有するこれらの２つの制御装置ｃｓ　
　　ｃｓ、は、通信ラインＣＬを通じて互β・ いに通信可能である。このため、後述する信号の授受は
この通信ラインＣＬを介して行なうことができるが、こ
の発明における通信手段は、独立した別個の装置間の通
信線に限らず、複数のロボットのそれぞれのための複数
の制御手段が形態上は一体化されている場合に、それら
の間の信号の授受を行なうための内部通信手段でもよい
ことを、あらかじめ指摘しておく。

また、この実施例における制御関係諸手段の関係を概略
的に第４図に示す。この第４図において、左側がβ系ロ
ボット、右側がα系ロボットに対応する。この図は、こ
の発明の構成を、この実施例に対応する態様で表現した
ものであり、これに含まれる各手段は上記マイクロコン
ピュータＣＯβ。

Ｃ０（ｘを中心にして実現されるものであるが、その詳
細な内容は以下の説明によって明らかとなろう。

（３）相関−一夕とフラ ここで、この実施例において重要な意味を有する相関デ
ータとフラグとについて説明しておく。

まず、この明細内で言うところの「相関データ」とは、
ティーチング時に、ロボットの通過位置（通過点）に関
連してメモリ中に記憶しておくべき当該ロボットと伯の
ロボットとの動作関係に関するデータであって、この実
施例では、以下の３種類のデータのことを言う。

■ｍ旦立ヱニｌ このＲＦＣと呼ばれるデータは、この発明における「第
１のデータ」に相当し、当該通過位置において当該ロボ
ットを停止させるとともに、他のロボッ１〜からの起動
命令を待つ状ｆ！！（以下、「ＲＥＣ処理Ｊ　　（Ｒｅ
ｃｅｉｖｅ処理）と呼ぶ。）を指示するデータである。

このＲＦＣ処理の概念を第５図に示す。このうち、（ａ
）は、β系ロボットの通過位Ｗ１ｂｏの位置データをテ
ィーチングする際に、このＲＥＣデータ（図中、ｉｔ　
Ｒｎとして示す。）をあわせて記憶させていた場合の、
β系、α系のそれぞれのエンドエフェクタの動きの軌跡
を抽象的に示した図である。この場合には、β系は通過
位１ｂｏにおいて停止し、α系ロボットが通過位Ｈａｌ
に到達して起動命令Ａ−ＸＭＴを送ってくるのを持つこ
とになる。

この時間的関係を同図（ｂ）に示す。この（ｂ）におい
ては、下方に向かって時刻ｔの進行を示し、各ロボット
については、二重線矢印で移動状態を、ブロックによっ
て停止状態を、それぞれ示している。この例では、β系
のロボットが先に通過位置ｂｏに到達してそこで停止状
態となり、その後α系ロボットが通過位置ａｍに到達し
て停止するとともに、β系ロボットへと起動命令Ａ−Ｘ
ＭＴを与えている。β系ロボットは、ＲＦＣデータが付
与されることによって、この起動命令Ａ−ＸＭＴが来る
のを持っているわけである。

■ＸＲＥＣデータ このＸＲＥＣと呼ばれるデータは、「第２のデータ」に
相当し、当該通過位置において当該ロボットを停止させ
るとともに、通信ラインＣＬを介して相手側のロボット
に起動命令を与える状態（以下、ｒＸＲＥｃ処理Ｊ　　
（Ｒｅｃｅｉｖｅ　ａｎｄ　　Ｔ　ｒａｎｓｍ　ｒ　を
処理）と呼ぶ。）を指示するデータである。

このＸＲＥＣ処理の概念を第６図に示す。記号などの意
味は第５図と同様であって、１１　Ｘ　ＲＩＴで示すＸ
ＲＥＣデータが付加されているときには、β系ロボット
が通過位Ｈｂｏにおいて停止するとともに、通過位置ａ
　に停止していたα系ロボットに起動命令Ｂ−ＸＭＴを
与えている。なお、停止したβ系ロボットは、α系ロボ
ットが別の通過位置ａ、に到着した際１送ってくる起動
命令Ａ−ＸＭＴによって、後に、再度動き出すことにな
る。

■ＸＷデータ このＸＷと呼ばれるデータは、「第３のデータ」に相当
し、当該通過位置から当該ロボツ１−を起動させるとと
もに、通信ラインＣＬを介して相手側のロボットにも起
動命令を与えて、双方を起動させる処理を指示するデー
タである。ただし、この実施例においては、双方を独立
に起動させず、相手側のロボットが起動命令持ち状態に
なったことを確認してからこの双方起動を行なわせるよ
うに構成することによって、起動の同時化をも図った処
理となっている。そこで、この実施例におけるＸＷデー
タは、上記双方起動処理に同時性を付加した処理（以下
、「ｘＷ処理Ｊ　　（Ｔｒａｎｓｍｉｔ　ａｎｄＷ　ａ
　ｉｔ処理）と呼ぶ。）を指示するデータとなっている
。

この処理についての概念は第７図に示されており、同様
に“ｘ　ｗ　”で示すＸＷデータが付加されているとき
には、β系ロボットは、通過位置ａｆｉｌで停止してい
たα系ロボットに起動命令Ｂ−ＸＭＴを与えて起動させ
、同時にβ系ロボットも通過位置す。から起動している
。

このｘＷ処理は、双方起動を行なう処理であるから、シ
ステム内のすべてのロボットがこの機能を有している必
要はない。つまり、この実施例のように、２つのロボッ
トから成るシステムでは、一方にこの機能を与えておけ
ば、他方は、相手側のＸＷ処理に伴なって起動できるこ
とになる。このため、この実施例では、β系ロボットを
主ロボットとして、ｘＷ処理も可能に構成し、α系ロボ
ットを従ロボットとして、ｘＷ処理の機能は準備してお
かないものとする。

以上が、相関データの内容であるが、これら３種類の相
関データは適宜定めておいたコードデータであって、テ
ィーチング時にこれらを通過点の位置データとともにメ
モリ中に格納しておぎ、後にこれらを読出した毎に、各
相関データに対応してメモリ中にあらかじめ準備されて
いる各処理のルーチンが実行されるわけである。

次に、このような処理を行なうためのひとつの態様とし
て、各ロボットの制御手段内に設けられるフラグの種類
を説明しておく。第８図（ａ）は、β系ロボットの動作
状態設定手段内にセットされるステータスワードＢ−８
Ｗの内容を示す。このステータスワードＢ−８Ｗは、上
記処理に関係するフラグとして、４種類のフラグが含ま
れている。

それらを説明すると、次のようになる。

■フラ　ｒＢ−ＸＭＴＪ このフラグは、β系がα系に対して起動命令を与えるこ
とを指示するためのフラグであり、上述した第６図およ
び第７図においてｒＢ−ＸＭＴＪとして示した起動命令
は、このフラグのオン状態がα系へと伝えられたことを
示しているわけである。

■フラグｒＢ−ＲＥＣＡＣＫ このフラグは、β系のロボットがα系のロボットから与
えられる起動命令を持つ状態にあることを、α系へと報
告するためのフラグである。このＢ−ＲＥＣＡＣＫがオ
ン状態となれば、β系は起動命令の受は入れ態勢が整っ
たことになる。このフラグと、上記Ｂ−ＸＭ丁フラタフ
ラグα系に伝送することを目的としたフラグであって、
この実施例では、ステータスワード５−ＳＷの最上位ビ
ットＭＳＢと次位のビットとに割り当てられている。

■フラグＦＢ−ＷＡＩＴ持ち このフラグは、α系ロボットが起動命令を待っている状
態となっている旨のα系からの報告を、β系ロボットが
待っている状態にあることを指示するフラグである。こ
のフラグは、β系のロボットがＸＷ処理を行なう場合に
、α系のロボットが起動命令持ち状態になったことを確
認して同時起動を行なうために用いられる。

■フラ　ｒｅ−ＲＥＣ持ち」 このフラグは、β系ロボットがα系ロボットから与えら
れる起動命令を待つ状態にあることを指示するフラグで
ある。このフラグ内容はＢ−ＲＥＣＡＣＫと似たところ
があるが、Ｂ−ＲＥＣＡＣＫがα系への報告を目的とし
ているのに対し、このＢ−ＲＥＣ持ちは、自己の状態を
指示するために用いられる。このフラグと上記Ｂ−ＷＡ
ＩＴ持ちフラグとは、伝送を目的とするものではないた
め、Ｂ−ＸＭＴ、１ＢＪｌ−びＢ−ＲＥＣＡＣＫとは別
に、最下位ビットＬＳＢ付近のビットを割り当てて区別
している。

第８図（ｂ）は、α系についてのステータスワードＡ−
８Ｗを示す。このα系ステータスワードは、ＷＡＩＴ持
ちフラグがないほかは、上記β系ステータスワードの各
フラグと同じ種類のフラグを有しており、上述の■、■
、■の説明において、α系とβ系とを入れかえて読めば
良いため、重複説明は省略する（双方を区別するため、
α系に“Ａ−″を、β系にＢ−”をそれぞれ付しである
）。

「ヘーＷΔＩＴ持ち」フラグがないのは、α系において
はＸＷ処理が行なわれないため、相手から持ち状態が報
告されてくるのを持つ必要がないことに起因する。

また、各ステータスワードＡ−３Ｗ、Ｂ−８Ｗの各フラ
グ内容は、互いに相手側に知らせておくものとする。し
たがって、必要に応じて、当該ロボットのステータスワ
ードの内容のほか、相手側のロボットのステータスワー
ドの内容も知ることができるようになっている。

（４）ムエニエ之１ 以上のような構成を有するこの実施例の動作を説明する
が、まず最初にティーチングの手続について述べる。こ
のティーチングの手続は第９図にフローチャートとして
示されているが、このティーチングにおいて想定される
各ロボットの動きを、抽象的に第１０図に示してあり、
この第１０図を先に説明する。この図においては、ｂ、
ｂｌ。

・・・によってβ系ロボットのエンドエフェクタ（把−
持手段７）の各通過位置を表し、ａｌ、ａ２．・・・に
よってα系ロボットのエンドエフェクタ（溶接１〜−チ
Ｔ）の各通過位置を表わしている。ただし、これらはあ
くまで起動と停止との関係を示すものであって、各々の
軌跡を正確に示したものではない。また、通過位置のう
ちのいくつかに付した小白丸印は、各ロボットが一旦停
止を行なうべき位置を示し、この小白丸印を結ｌυだ実
線は、停止した状態における２つのロボットの位置関係
を表示するためのものである。さらに、下向き矢印はロ
ボットの移動を示している。Ｒ，ＸＲなどの表示は、第
５図〜第７図に準する。

この第１０図において、まず、β系ロボットはｂｏに、
α系ロボットはａ□に、それぞれ停止させるものとする
。そして、双方を同時に出発させて、β系ロボットはｂ
２まで、α系ロボットはａ３まで移動させる。したがっ
て、ｂｏにおいてはβ系ロボットがｘＷ処理を、ａｏｌ
、：おいてはα系ロボットがＲＦＣ処理を行なわねばな
らない。

次に、β系ロボットは、ｂ２からｂ４へと移動し、この
間、α系ロボットはａ３に停止したままである。したが
って、α系ロボットはａ３において自分は停止し、相手
側を起動させねばならないからＸＲＥＣ処理を要する。

一方、ｂ２におけるβ系は、α系からの起動命令を待つ
のであるからＲＦＣ処理である。β系ロボットがｂ４に
達すると自己は停止してα系ロボットに起動命令を与え
（ＸＲＥＣ処理）、α系はａ　からａ５へと移動した後
に、このａ５の位置において停止して、β系へと起動命
令を与える（ＸＲＥＣ処理）。

β系はこれに応じてｂ　からｂ５まで移動するが、ここ
では同時起動をさせたいものとすると、α系に対して起
動命令を与え、自己も起ｆ７１する（ＸＷ処理）。以下
同様にして、β系がｂｌｏに、α系もａｌｏに至ると一
連の動作を終えるものとする。

このような動作例を念頭に置いて第９図のフローチャー
トを参照すると、まずステップＳ１で、各ロボットの最
初の通過点に、それぞれのエンドエフェクタを位置決め
する。そして、次のステップＳ２において、当該通過点
では上記ＲＥＣ，ＸＲＥＣまたｘＷ処理のいずれかを必
要とするか否か、つまり、その通過点に関連していずれ
かの相関データを記憶させておく必要があるかどうかを
判断する。たとえば第１０図のβ系ロボットにおけるす
。の位置ではｘＷ処理を要するため、このステップＳ２
からステップＳ３へと移り、この相関データｘＷを、第
２Ａ図のティーチングボックスＴＢ　　に属する相関デ
ータ入力スイッチＲ８ββ を用いて設定する。

一方、そのような相関データを必要としない場合、たと
えば第９図のｂ　やａｌのように通過すす るだけの点においては、ステップＳ３は迂回される。こ
れは、たとえば相関データ入力スイッチＲ８ｏやＲ８β
を“′ＮＯ”の位置にセットにおくことを意味する。

次のステップＳ４では、このようにして設定された相関
データ（ある場合のみ）と、エンドエフェクタの位置決
めに応じてそれぞれのロボットのエンコーダから取り込
まれた位置情報とを入力して、メモリ中に記憶させてお
く。もっとも、実際のティーチング時においては、移動
速度や溶接条件なども教示するのであるが、これらの設
定は、この発明の要旨に関係しないため、ここではその
説明を省略する（後の再生動作においても同様である）
。

このようにしてデータが取り込まれると、次のステップ
Ｓ５で、その通過点が最後通過点であるかどうかが判断
され、最終ではないときにはステップＳ６において通過
点を更新し、ステップＳ１に戻って同様の処理を繰返す
が、最終点に至るとティーチングが完了する。

こうして、第１０図の例では、ｂ　　−ｂｌｏ、　ａ０
””’１０のそれぞれの位置情報と、そのうちのいくつ
かにおける相関データとが記憶される。

ところで、第１０図に示すように、ＲＥＣ，ＸＲＥＣ，
ＸＷの各処理に関するデータは、必要に応じて適宜材し
ておけばよいのであるが、これらの処理の性質上、その
設定にはいくつかの制約があり、それらのうちのいくつ
かを以下に列挙する。

■まず、この実施例ではβ系ロボットのみにＸＷ処理を
行なわせるのであるから、α系ロボットに関するティー
チングにおいては、ｘｗ処理を指示するデータを付加し
てはいけない。

■次に、２つのロボットが同時にＲＦＣ処理を行なって
はいけない。これは、双方とも起動命令待ち状態となっ
て、その後の起動ができないためである。

■一方のロボットがＸＲＥＣ処理を行なった後に、他方
のロボットが移動後の停止点で行ない得る処理はＸ、　
ＲＥ　ＣまたはＸｗ処理に限られる。これも■と同様に
、一方がＸＲＥＣ処理で相手側を起動させた後に自分が
停止しているため、相手側が次に止まってＲＦＣ処理と
なると、双方が待ち状態となってしまうからである。

■その他、いくつかの制約があるが、それらは、各処理
の性質を知れば当業者にとっては自明であるため、説明
を省略する。

（５）　１１１土ユＩＩ 次に、このようにしてティーチングされたロボットシス
テムの再生動作の概略を第１１図のフローチャートを参
照しつつ説明する。

まず、ステップ３１０において初期化がなされ、次のス
テップ８１１において、読出手段を用いて、最初の通過
点の位置情報と相関データ（ある場合）とを記憶手段（
メモリ）から読出す。そして、ステップ３１２で相関デ
ータがあったかどうかが判断されて、ある場合にはステ
ップ３１３に移り、その相関データの内容が判断される
。相関データがＲＥＣ，ＸＲＥＣ，ＸＷのいずれである
かによって、ステップＳ１４．８１５．Ｓ１６のいずれ
かへと進み、一旦停止した後、それぞれのステップ処理
に応じた処理を実行する。これらの各処理の詳細は後に
述べる。

このようにしてＲＦＣ，ＸＲＥＣもしくはｘＷ処理が行
なわれると、ステップ８１７へと進んで、それらの処理
が指示する状態で、駆動出力発生手段がロボットの駆動
機構へ駆動出力を与え、当該通過点からの移動や停止な
どのステップ処理を行なう。ステップＳ１２において相
関データがなかった場合には、直接、ステップ５１７へ
進み、移動などを行なう。前述したように、このステッ
プＳ１７の内容としては、単なる移動のほかに溶接、把
持その他があるが、簡単のため、移動を考えている。

次のステップ３１８では、最終通過点に至ったか否かが
判断され、そうでない場合には、ステップ８１９で通過
点を更新し、ステップ８１１に戻って同様の処理を繰返
すが、最終通過点に至ると、再生動作を終了する。

（６）　　　ＣＸＲＥＣＸＷ処理の゛細以下では、既に
概略を説明したＲＦＣ，ＸＲＥＣ，ＸＷ処理の詳細を、
第１２図を参照しつつ説明する。この第１２図は、第８
図に示した各フラグとの関係を中心に示したβ系ロボッ
トにおける処理のフローチャートであるが、α系ロボッ
トについても同様（ただし、ＸＷ処理はない。）である
。なお、このフローチャートの各ブロックにおいて、破
線で区切った部分は、その上の部分の処理が、下の部分
のフラグ変化に基いて達成されることを意味している。

また、ＲＥＣ，ＸＲＥＣ。

×Ｗ処理のいずれにおいても、β系ロボットは最初に一
旦停止をするものとする。

■ＲＦＣ処理 この処理は、この実施例における゛第１の状態設定手段
″が行なう。

当該通過点に関する位置情報とともに読出された相関デ
ータがＲＥＣデータである場合には、まず、第１２図の
ステップ８５０において、β系が停止後に、α系ロボッ
トからの起動命令を待っているという旨の報告すなわち
待機報告を、β系からα系に対して出しておく。これは
、フラグＢ−ＲＥＣＡＣＫをオンとすることによって達
成される。次のステップ３５１では、α系からβ系に対
して起動命令があったか否か、すなわちＡ−ＸＭＴはオ
ンかどうかが判断され、起動命令がまだ発せられていな
い場合（Ａ−ＸＭＴ＝オフの場合）は、ステップ３５２
に進んで、α系が起動命令の待機状態（Ａ−ＲＥＣ待ち
フラグ−オン）となっているかどうかを判断する。もし
、α系も待機状態となっているとすれば、双方が待機状
態であって、前に指摘したような禁止された態様でのテ
ィーチングが行なわれたか、または何らかのエラーによ
ってこのような状態となってしまったことを意味するた
め、エラー処理を行なう。

ステップＳ５２でＡ−ＲＥＣ待ちフラグが正しくオフと
なっていることが確認されたときには、次のステップ８
５３へと進み、Ｂ−ＲＥＣ持ちフラグをオンとすること
によってβ系を「起動命令待機状態」とする。そして、
ステップ８５４で、α系からの起動命令（Ａ−ＸＭＴ＝
オン）を持ち、起動命令が来たところでステップＳ５５
へ進む。

ステップ８５１で既にα系からの起動命令が来ていると
きには、ステップ８５１からこのステップ８５５へと直
接進む。このステップ８５５は、α系からの起動命令を
β系が確認したことによって、この起動命令と、β系の
「起動命令待機状態」とを解除しておく。これは、Ａ−
ＸＭＴフラグとＢ−ＲＥＣ持ちフラグとをクリアするこ
とによって達成される。このようにして、停止と待機、
その後の起動命令の受信が完了すると、ステップ内容処
理たとえばβ系の移動を実行する。

■ＸＲＥＣ処理 この処理は、この実施例における“第２の状態設定手段
パが行なう。

ＸＲＥＣ処理では、β系がα系に起動命令を与える＜Ｂ
−ＸＭＴをオンとする）こと以外は、上述したＲＥＣ処
理と同じ手続きとなる。このため、第１２図のステップ
３６０でこのような起動命令を与えた後にステップ８５
０へと移り、以後は、■と同様の処理となる。

■ＸＷ処理 この処理は、この実施例におけるパ第３の状態設定手段
″が行なう。上述したように、この処理はβ系ロボット
のみにおいて行なうようにしているため、第４図のα系
（右側）の制御手段内には、この第３の状態設定手段は
設けられていないことを確認されたい。

ｘＷ処理においては、まずステップ８７０において、β
系からの待機報告（Ｂ−ＲＥＣＡＣＫ）を解除する。こ
のＢ−ＲＥＣＡＣＫは、この時点においてオフとなって
いるのが通例であるが、これを一応クリアしておくこと
によって、β系から待機報告が誤って出し続けられてし
まう状態を防止するのである。

次のステップ８７１では、Ｂ−ＸＭＴフラグをオンする
ことによって、α系へと起動命令を与える。そして、ス
テップ８７２において、α系からの待機報告が受信され
ているかどうか、つまりＡ−ＲＥＣＡＣＫがオンとなっ
ているかどうかを判断し、オフである場合にはステップ
８７３に移ってβ系を「待機報告持ち状態」すなわちＢ
−ＷＡＩＴ待ちフラグをオンとする。これは、α系が起
動命令を受は得る状態となるまで、β系の起動を持つこ
とによって、同時起動を達成しようとするためである。

そして、次のステップＳ７４で、α系からの待機報告（
Ａ−ＲＥＣＡＣＫ＝オン）を待ち、Ａ−ＲＥＣＡＣＫが
オンとなった時点でステップ３７５に進む。ステップ８
７２において既にα系からの待機報告が出ているときに
は、直接、ステップ８７５に進む。

このようにして、α系からの待機報告が与えられると、
既にα系に対して起動命令Ｂ−ＸＭＴは与えられている
のであるから、α系はこの時点で起動可能となっている
。これを確認して、ステップＳ７５では、α系からの待
機報告（Ａ−ＲＥＣＡＣＫ）と、β系の「待機報告持ち
状態Ｊ　（Ｂ−ＷＡＩＴ持ち）とを解除しておく。そし
て、α系とβ系との双方の起動に相当するステップ内容
処理へと移る。

（７）１先亘■１ このような再生処理を、第１０図のティーチング内容に
対して行なった場合の動作を第１３図に示す。この第１
３図は、β系、α系のそれぞれのエンドエフェクタの位
置とその状態（移動中か停止中か）、それに、α系とβ
系との通信内容のうちの、起動命令と待機報告とを時刻
ｔの進行に応じて示した図であり、状態の表示法につい
ては第５図〜第７図に準じている。

まず、β系がす。に、α系がａ。にそれぞれ停止した状
態においては、第１０図に示すようにβ系についてｘＷ
データ、α系についてＲＦＣデータを与えておいたため
、α系からＡ−ＲＥＣＡＣＫが送信され、かつβ系から
Ｂ−ＸＭＴが与えられた時点で、β系とα系とが同時起
動する。次にβ系がｂ２に停止すると（ここではＲＦＣ
処理であるために）β系からα系へとＢ−ＲＥＣＡＣＫ
が送信され、一方、α系はａ３に停止して（ＸＲＥＣ処
理であるために＞Ａ−ＸＭＴを送信する。これによって
β系は起動するが、α系は停止したままである（この状
態を報告するためにＡ−ＲＥＣＡＣＫを送信しておく）
。β系がｂ４に停止すると、今度はβ系がＸＲＥＣ処理
であって、Ｂ−ＸＭＴをα系に与える。α系からのＡ−
ＲＥＣＡＣＫは既に送信されているため、α系はこの時
点でａ　から起動する。β系はｂ４に停止したままであ
り、これをＢ−ＲＥＣＡＣＫとして報告しておく。

以下、このような処理を繰返して、β系とα系とは交互
動作または同時動作を行なって、ティーチング内容に沿
った相関関係で再生動作を実行することになる。

（８）　１１Ｌｊｉ＝ 以上、この実施例の内容を説明したが、この発明は上記
実施例に限定されるものではなく、たとえば次にような
変形も可能である。

■この発明の対象となるロボットシステムは、２台のロ
ボットだけでなく、３台以上のロボットを含むシステム
であってもよい。その場合、上記実施例におけるｘ、Ｗ
処理に相当する処理は、そのうちの１つ以上のロボット
の制御手段に行なわせることができる。たとえば、第１
４図（ａ）に示すように３台のロボットＲ１〜Ｒ３があ
る場合において、ロボットＲ１にｘＷ処理機能を持たせ
る（つまり、［第３の状態設定手段」を設ける）ように
すれば、図中破線で示すような組合せの双方起動を行な
うことができる。また、同図（ｉｌ）のように、４台の
ロボットＲ１１〜Ｒ１４がある場合に、ロボットＲ１１
およびＲ１２にｘＷ処理機能を持たせたときには、やは
り破線で示すような組合せの双方起動が可能である。起
動命令を与える相手を２台以上のロボットとすれば、３
台以上を同時に起動させることもできよう。もっとも、
システムに含まれるすべてのロボットにＸＷ処理機能を
持たせることを禁するものではない。

■１記実施例では種々のフラグによって状態の指示を行
なったが、このような状態を指示する手段を特に限定す
るものではない。また、上記実施例ではＷＡＩＴ待ちフ
ラグの導入に基いて同時起動を行なわせているが、同時
起動を特に必要とせず、単に２台以上のロボットがとも
に動いている状態を作り出せばよい場合には、このよう
な同時起動手段を採用する必要はない。

■複数のロボットは、親子ロボットとして構成した場合
に限定されるものではなく。形態上独立したロボットの
組合わせでもよい。また、プレイバック方式のロボット
以外にも適用可能で、たとえば数値１ｔ１１制御ロボツ
トなどの場合には数値データ入力の際に相関データをあ
わせて入力して記憶させておけばよい。さらに、相関デ
ータ入力は、テンキーなどで選択するようにしてもよい
。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、第１ないし第
３のデータを適宜、通過点情報に付加しておくだけで、
複数のロボットを交互に動作させることができるだけで
なく、同時に動作させることも可能となって、ロボット
システムによる作業効率が著しく向上するという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロボットシステムにおける動作を説明す
るための動作図、第２Ａ図はこの発明の一実施例を適用
したロボットシステムの機構を示す斜視図、第２Ｂ図は
第２Ａ図のロボットシステムのワーク加工状態の一例を
示す図、第３図は第２Ａ図のロボットシステムの電気的
構成を示す図、第４図はこの発明の実施例におけるｉｉ
Ｑ　Ｉｌｌのための諸手段の関係を示すブロック図、第
５図ないし第７図は相関データに暴く処理の説明図、第
８図はステータスワード内の各種フラグを示す図、第９
図はティーチング処理例を示すフローチャー１〜、第１
０図はティーチング内容の例を示す図、第１１図は再生
処理の概略を示すフローチャート、第１２図は相関デー
タに基く処理を示すフＤ−チｒ−ト、第１３図は再生処
理における動作例を説明するための図、第１４図はこの
発明の詳細な説明するための図である。 ＲＯ・・・ロボットシステム、 ｃｏ　　　ｃｏβ・・・マイクロコンピュータ、α　ゝ Ｔ８　　　Ｔ０ｎ・・・ティーチングボックス、α　′ Ｒ８Ｒ８β・・・相開データ入力スイッチ、α　９ ■・・・溶接トーチ、７・・・把持手段ＰＧ 第１４図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ） 第２Ａ図 ′ｌａ 第２８図 第１０図 ｊｌｉ１３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の通信手段を通じて互いに通信可能な複数の
   ロボットを含むロボットシステムの制御方式であって、 前記複数のロボットの各々の制御手段は、 （ａ）当該ロボットの通過位置に関連してあらかじめ記
   憶手段中に記憶されている当該ロボットと他のロボット
   との動作関係に関する所定のデータを、前記通過位置に
   関連させて前記記憶手段中から読出す読出手段と、 （ｂ）前記読出手段によって読出された前記所定のデー
   タに応じて他のロボットとの通信を行なうとともに、前
   記所定のデータと、前記通信手段を通じて他のロボット
   から与えられるデータとに応じた動作関係に従って、当
   該通過位置における当該ロボットの動作状態を設定する
   動作状態設定手段と、 （ｃ）前記動作状態設定手段が設定した動作状態に応じ
   て駆動出力を発生し、前記駆動出力を当該ロボットの駆
   動機構へと与える駆動出力発生手段とを備え、 前記複数のロボットの前記動作状態設定手段の各々は、 （ｂ−１）前記読出手段によって読出された前記所定の
   データが第１のデータであるときに、当該通過位置にお
   いて当該ロボットを停止させかつ前記通信手段を通じて
   他のロボットから与えられる起動命令を持つ第１の状態
   を設定する第１の状態設定手段と、 （ｂ−２）前記読出手段によって読出された前記所定の
   データが第２のデータであるときに、当該通過位置にお
   いて当該ロボットを停止させかつ前記通信手段を通じて
   他のロボットに起動命令を与える第２の状態を設定する
   第２の状態設定手段とを含み、 前記複数のロボットのうちの少なくとも１つのロボット
   の前記動作状態設定手段はさらに、（ｂ−３）前記読出
   手段によって読出された前記所定のデータが第３のデー
   タであるときに、当該通過位置から当該ロボットを起動
   させかつ前記通信手段を通じて他のロボットにも起動命
   令を与える第３の状態を設定する第３の状態設定手段を
   含む、ロボットシステムの制御方式。
2. （２）前記複数のロボットの前記動作状態設定手段の各
   々は、 （ｂ−１１）当該ロボットが他のロボットから与えられ
   る起動命令を待つ状態にあることを指示するための第１
   のフラグ手段と、 （ｂ−１２）当該ロボットが他のロボットから与えられ
   る起動命令を待つ状態にあることを他のロボットに報告
   するための第２のフラグ手段と、（ｂ−１３）他のロボ
   ットに対する起動命令を指示するための第３のフラグ手
   段とを有し、 前記第１ないし第３の状態設定手段は、前記所定のデー
   タに応じて設定された前記各フラグ手段の指示状態に基
   づいて当該ロボットの状態の設定を行う、特許請求の範
   囲第１項記載のロボットシステムの制御方式。
3. （３）前記少なくとも１つのロボットの前記動作状態設
   定手段はさらに、 （ｂ−１４）他のロボットが起動命令を待つ状態となっ
   ている旨の当該他のロボットからの報告を、当該ロボッ
   トが待っている状態にあることを指示するための第４の
   フラグ手段を有しており、前記第３の状態設定手段は、 前記第４のフラグ手段によって指示される待ち状態を設
   定して、他のロボットが当該他のロボットの前記第２の
   フラグ手段によって起動命令を待つ状態にある旨を報告
   してくるのを待ち、当該ロボットの前記第３のフラグ手
   段が当該他のロボットに対する起動命令を指示しかつ当
   該他のロボットが当該他のロボットの前記第２のフラグ
   手段によって起動命令を待つ状態にある旨を報告してき
   たときに、当該ロボットと当該他のロボットとを同時に
   起動させる同時起動手段を含む、特許請求の範囲第２項
   記載のロボットシステムの制御方式。
4. （４）前記ロボットシステムは、第１のロボットと、前
   記第１のロボットの所定の制御軸に原点を有する第２の
   ロボットとを含むロボットシステムとして構成され、前
   記第１のロボットの前記動作状態設定手段が前記第３の
   状態設定手段を含む、特許請求の範囲第１項ないし第３
   項のいずれかに記載のロボットシステムの制御方式。