JP7622454B2 - ロボット制御装置およびロボットシステム - Google Patents
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Description
アームと、動作指令値に基づいて前記アームを駆動する駆動部と、前記駆動部の動作を検出する第1エンコーダー部と、を備えるロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、
第1指令値比較部および第1相互監視部を有する第1演算処理部と、
第2指令値比較部および第2相互監視部を有する第2演算処理部と、
第1遮断信号に基づいて前記駆動部の動力を遮断する第1遮断部、および、前記第1遮断部と直列に接続され、第2遮断信号に基づいて前記駆動部の動力を遮断する第2遮断部を有する動力遮断部と、
を有し、
前記第1指令値比較部は、前記動作指令値と前記第1エンコーダー部から出力された第1エンコーダー値との比較処理を行い、
前記第2指令値比較部は、前記動作指令値と前記第1エンコーダー部から出力された第1エンコーダー値との比較処理を行い、
前記第1相互監視部および前記第2相互監視部は、それぞれ、前記第1指令値比較部による前記比較処理の結果と前記第2指令値比較部による前記比較処理の結果とを比較する指令値相互監視処理を行い、
前記第1演算処理部は、前記第1相互監視部による前記指令値相互監視処理の結果に基づいて、前記第1遮断部に向けて前記第1遮断信号を出力し、
前記第2演算処理部は、前記第2相互監視部による前記指令値相互監視処理の結果に基づいて、前記第2遮断部に向けて前記第2遮断信号を出力する。
本発明の適用例に係るロボット制御装置と、
前記ロボットと、
を有することを特徴とする。
図1は、実施形態に係るロボットシステムを示す斜視図である。図2は、図1に示すロボットの概略図である。図3は、図1のロボットシステムの主要部を示すブロック図である。
ロボット2は、基台4と、第1アーム11と、第2アーム12と、第3アーム13と、第4アーム14と、第5アーム15と、第6アーム16とが、基端側から先端側に向かってこの順に連結された単腕の6軸垂直多関節ロボットである。以下では、第1アーム11、第2アーム12、第3アーム13、第4アーム14、第5アーム15および第6アーム16をそれぞれ「アーム」とも言う。アーム11~16の長さは、それぞれ、特に限定されず、適宜設定可能である。
ロボット制御装置8は、ロボットコントローラー81と、ロボット監視部82と、動力遮断部85と、を備えている
ロボットコントローラー81は、駆動制御部301~306の動作を制御して、ロボット2の動作を制御する。
ロボット監視部82は、互いに独立した2つの演算処理部として、第1演算処理部83と、第2演算処理部84と、を備えている。
図4は、図3に示す第1関節部171、ロボット制御装置8、および動力遮断部85の詳細図である。第1関節部171の構成は、第2関節部172、第3関節部173、第4関節部174、第5関節部175および第6関節部176の構成と同様である。したがって、以下の説明では、図4等に基づいて第1関節部171を代表に説明し、その他の関節部の説明は省略する。
3.1.動作指令値とエンコーダー値との比較処理
図4に示す第1関節部171は、前述したように、モーター401Mと、角度センサー411と、を備える。
図4に示す第1演算処理部83は、第1姿勢比較部834を有する。第1姿勢比較部834は、ロボット2に関するパラメーターと、第1エンコーダー値E1と、に基づいて、第1関節部171の関節角度およびロボット2の姿勢を算出する。そして、第1姿勢比較部834は、関節角度とその許容範囲との比較処理、および、姿勢とその許容範囲との比較処理、を行い、第1姿勢比較結果を出力する。第1遮断信号出力部838は、第1姿勢比較結果に基づいて遮断信号B1を出力する。
第1エンコーダー部421は、モーター401Mの出力軸の角度位置を表す第1エンコーダー値E1を出力する。第2エンコーダー部422は、モーター401Mの出力軸の角度位置を表す第2エンコーダー値E2を出力する。したがって、第1エンコーダー値E1および第2エンコーダー値E2は、通常、等しくなる。
図4に示す第1演算処理部83は、第1相互監視部836を有する。第1相互監視部836は、第2演算処理部84から、第2指令値比較部842が出力した第2指令値比較結果を受信する。第1相互監視部836は、前述した第1指令値比較部832が出力した第1指令値比較結果と、受信した第2指令値比較結果と、を比較する指令値相互監視処理を行い、指令値相互監視結果を出力する。第1指令値比較結果と第2指令値比較結果とが等しいという指令値相互監視結果が出力された場合、第1演算処理部83は、第1指令値比較部832および第2指令値比較部842の双方が健全であると判断し、第1遮断信号出力部838は遮断信号B1を出力しない。一方、第1指令値比較結果と第2指令値比較結果とが異なるという指令値相互監視結果が出力された場合、第1指令値比較部832または第2指令値比較部842に異常が発生している可能性が高い。この状態は、正常ではないため、第1遮断信号出力部838は遮断信号B1を出力する。
Claims (9)
- アームと、動作指令値に基づいて前記アームを駆動する駆動部と、前記駆動部の動作を検出する第1エンコーダー部と、を備えるロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、
第1指令値比較部および第1相互監視部を有する第1演算処理部と、
第2指令値比較部および第2相互監視部を有する第2演算処理部と、
第1遮断信号に基づいて前記駆動部の動力を遮断する第1遮断部、および、前記第1遮断部と直列に接続され、第2遮断信号に基づいて前記駆動部の動力を遮断する第2遮断部を有する動力遮断部と、
を有し、
前記第1指令値比較部は、前記動作指令値と前記第1エンコーダー部から出力された第1エンコーダー値との比較処理を行い、
前記第2指令値比較部は、前記動作指令値と前記第1エンコーダー部から出力された第1エンコーダー値との比較処理を行い、
前記第1相互監視部および前記第2相互監視部は、それぞれ、前記第1指令値比較部による前記比較処理の結果と前記第2指令値比較部による前記比較処理の結果とを比較する指令値相互監視処理を行い、
前記第1演算処理部は、前記第1相互監視部による前記指令値相互監視処理の結果に基づいて、前記第1遮断部に向けて前記第1遮断信号を出力し、
前記第2演算処理部は、前記第2相互監視部による前記指令値相互監視処理の結果に基づいて、前記第2遮断部に向けて前記第2遮断信号を出力することを特徴とするロボット制御装置。 - 前記ロボットは、前記駆動部の動作を検出する第2エンコーダー部を備え、
前記第1エンコーダー値と前記第2エンコーダー部から出力された第2エンコーダー値との比較処理を行い、エンコーダー値比較結果に基づいて前記第1遮断部および前記第2遮断部に向けて第3遮断信号を出力するエンコーダー値比較部を有する請求項1に記載のロボット制御装置。 - 前記第1演算処理部は、前記第3遮断信号を受信したとき、前記第1遮断部に向けて前記第1遮断信号を出力し、
前記第2演算処理部は、前記第3遮断信号を受信したとき、前記第2遮断部に向けて前記第2遮断信号を出力する請求項2に記載のロボット制御装置。 - 前記ロボットは、複数の前記アームと、複数の前記駆動部と、前記駆動部ごとに設けられる前記第1エンコーダー部と、前記駆動部ごとに設けられる前記第2エンコーダー部と、を備え、
前記駆動部ごとに設けられる前記エンコーダー値比較部を有する請求項2または3に記載のロボット制御装置。 - 前記第1演算処理部は、前記第1エンコーダー値に基づいて前記ロボットの姿勢を算出する第1姿勢比較部を有し、
前記第1姿勢比較部は、算出した前記姿勢と、前記姿勢についての許容範囲と、の比較処理を行う請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロボット制御装置。 - 前記第2演算処理部は、前記第1エンコーダー値に基づいて前記ロボットの姿勢を算出する第2姿勢比較部を有し、
前記第2姿勢比較部は、算出した前記姿勢と、前記姿勢についての許容範囲と、の比較処理を行う請求項5に記載のロボット制御装置。 - 前記第1相互監視部および前記第2相互監視部は、それぞれ、前記第1姿勢比較部による前記比較処理の結果と前記第2姿勢比較部による前記比較処理の結果とを比較する姿勢相互監視処理を行い、
前記第1演算処理部および前記第2演算処理部は、前記姿勢相互監視処理の結果に基づいて前記第1遮断信号および前記第2遮断信号を出力する請求項6に記載のロボット制御装置。 - 前記ロボットは、前記駆動部の動作を検出する第2エンコーダー部を備え、
前記第1演算処理部は、前記第1エンコーダー値と前記第2エンコーダー部から出力された第2エンコーダー値との比較処理を行い、互いに異なる場合には、前記第1遮断部に向けて前記第1遮断信号を出力し、
前記第2演算処理部は、前記第1エンコーダー値と前記第2エンコーダー値との比較処理を行い、互いに異なる場合には、前記第2遮断部に向けて前記第2遮断信号を出力する請求項1に記載のロボット制御装置。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載のロボット制御装置と、
前記ロボットと、
を有することを特徴とするロボットシステム。
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