JPH03282703A

JPH03282703A - 汎用ロボット制御装置

Info

Publication number: JPH03282703A
Application number: JP8120490A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Hashimoto; 英昭橋本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-12

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、異なる機種、異なるタイプのロボットを制御
するための汎用ロボット制御装置に関する。

（従来の技術）第３図には、ロボットを制御するためのロボット制御装
置１の構成が示されている。このロボット制御装置１は
共通信号バス３により、主管理計算機部５と、駆動制御
計算機部７と、共通メモリ９が接続されている。この場
合主管理計算機部５と駆動制御計算機部７は一体とされ
て主管理計算機部で構成されることもある。また、共通
信号バス３には、センサ信号入力部１１と、駆動指令部
出力部１３と、外部インターフェース部１５が接続され
ている。

センサ信号入力部１１は、図示しないロボットの制御に
必要な、ロボットの関節角度や角速度を読み取るための
エンコーダやポテンショメータやタコゼネレータ等のセ
ンサからの信号を計、算機用の信号に変換する。

駆動指令出力部１３は計算機が計算したロボットを制御
するするための数値をモータドライバ１４への指令信号
に変換する。

外部インターフェース部１５は、ロボットをどのように
動かすのかを人間が指令するためのマンヤシンインター
フェースであるティーチングボックス１７や、他のロボ
ットやＮＣ（数値制御）機械とロボットが同時に作動さ
れる際に、これらを全体的に管理する外部計算機１９等
の入出力を行う。

また、共通メモリ９は、ロボットの制御に必要な情報や
指令を記憶して、共通信号バス３へ接続されているすべ
てのマスク（バスに対して自らアクセスすることが出来
るもの）から読み書きが可能となっている。

主管理計算機５はティーチングボックス１７から入力さ
れた指令に基づいてロボットが作動しているいる状態を
管理する。

また駆動制御計算機７は、座標変換演算等のロボットを
実際駆動させるための演算がなされる。

このように構成された従来のロボット制御装置１が、例
えばあるタイプのロボットの制御用にセットされている
とき、このロボットと異なるタイプのロボットを制御す
るために改造することを考える。

ハードウェアは、ロボットの軸数、センサの種類、モー
タの大きさの違いから、センサ信号入力部１１−及び駆
動指令出力部１３は交換しなければならない。また駆動
制御計算機部７は軸数の増加に伴う計算量の増加が計算
機の能力不足になった場合には交換の必要がある。

共通メモリ９も扱う情報量が増加すれば交換の必要が生
じる。さらに主管理計算機部５も、管理するための計算
（ロボット言語処理計算、座標計算や目標値生成計算等
）が増加するようなロボットの場合には、計算機の能力
が不足して、交換の必要がある。

ソフトウェアは、上記のようにハードウェアが変われば
、これに対応するためのソフト変更が必要である。また
ロボットの構造、軸数の変更に伴うソフト変更（座標変
換計算、ロボット言語処理計算、各袖口標値生成計算、
他軸との干渉を考慮したモータサーボ計算等）が必要で
ある。

（発明か解決しようとする課題）このように、従来のロボット制御装置では、機種やタイ
プの異なるロボットを、同じロボット制御装置で動作さ
せることは、ハードウェアの構成の改造や、ソフトウェ
アの改造のための作業が非常に多くなっていた。このた
め、機種や、タイプ別にそれぞれロボット制御装置を用
意していた。

従って、ユーザは、機種やタイプの異なるロボットに変
更する際には、ロボット制御装置も同時に変更していた
。このため価格的にも、スペース的にも無駄が多くなっ
ていた。

またロボットのメーカーの開発工数も機種、タイプ毎に
対応するために多くなっていた。

本発明は上記事実を考慮し、機種、タイプの異なる複数
台のロボットを制御することが出来る汎用ロボット制御
装置を提供することが目的である。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため請求項（１）記載の発明では、
共通信号バスとのインターフェース部を有する異なる種
類のロボットに対応した駆動制御モジュールと、異なる
ロボットの種類を識別すると共にこれらに対応した処理
がなされ前記共通信号バスとのインターフェース部を有
する主管理計算機モジュールと、を備えたことを特徴と
している。

また請求項（２）の発明では、前記駆動制御モジュール
を前記共通信号バスに複数個接続し、複数台のロボット
を同時に制御可能な同時動作管理機能を前記主管理計算
機モジュールに設けたことを特徴としている。

また請求項（３）の発明では、共通信号バスとインター
フェース部分で予め設定した機種、タイプの判別信号を
出力する判別手段を前記駆動制御モジュールに設けたこ
とを特徴としている。

（作用）上記構成の請求項（１）の発明によれば、あるタイプの
ロボットが接続されて、動作が制御されている状態から
、このロボットの接続を解除して、このロボットと機種
あるいはタイプの異なるロボットを接続し、対応した駆
動制御モジュールに交換しさらに、主管理計算機モジュ
ールがロボッ７トの機種、タイプを識別して、この識別
結果に基づいて対応した処理がなされる。

従って、ロボット制御装置の中で、駆動制御モジュール
のみを変更すれば、機種、タイプの違うロボットを制御
することが出来るので、ユーザが機種、タイプの違うロ
ボットに変更する際に、ロボット制御装置は一部分のみ
の変更で済むことになり、ロボット毎にロボット制御装
置を用意することがないので、価格を削減することが出
来、スペースを削減することが可能となる。さらにメー
カーの開発工数を削減することが出来る。

また、請求項（２）の発明では、主管理計算機モジュー
ルは、異なる機種あるいはタイプの複数台のロボットを
接続すると、これらのロボットを同時に動作させて、そ
れぞれを管理することが出来る。

従って、従来ロボット毎に必要であったロボット制御装
置が何台かに一台の制御装置で済むので価格と場所の削
減をすることが出来る。

さらに請求項（３）に発明では、駆動制御モジュールが
、共通信号バスとのインターフェース部分で統一して設
定された機種、タイプ別判別信号を出力する構造を持つ
ことで、計算機の進歩に伴うハードウェアやソフトウェ
アの改良時に、主管理計算機モジュール、駆動制御モジ
ュール部分での開発が可能であり、ユーザもモジュール
の交換で、安価に性能向上を計ることが出来る。

（実施例）以下、第１図及び第２図に従って、本発明に係る汎用ロ
ボット制御装置の実施例について説明する。

第１図は汎用ロボット制御装置２１の構成を示すブロッ
ク図である。共通信号バス２３には、主管理計算機モジ
ュール２５と、外部インターフェースモジュール２７と
、駆動制御モジュール２つ、３１．３３が接続されてい
る。

また、外部インターフェースモジュール２７にはティー
チイングボックス３５と、外部計算機等３７が接続され
ている。

また、駆動制御モジュール２９．３１．３３は第・２図
に示されるように、共通信号バスインターフェース部３
９に機種、タイプ判別信号出力部４１が接続されている
。また共通信号バスインターフェース３９には共通メモ
リ４３が接続されており、この共通メモリ４３には駆動
制御計算機部４５が接続されている。

駆動制御計算機部４５には、センサ信号入力部４７と、
ロボット駆動指令信号出力部４９が接続されている。セ
ンサ信号入力部４７は、マニピュレータ５］に配設され
た図示しないエンコーダ等とのセンサからの入力信号が入力される。またロボット駆
動指令信号出力部４つは、マニピュレータ５１を実際に
駆動するモータ駆動用モータドライバ５３と接続されて
いる。

なお、上記駆動制御モジュール２９．３１．３３は機種
、タイプ、軸数の異なるロボットである。

以上の構成の汎用ロボット制御装置の作用について説明
する。

例えば第１図に示される駆動制御モジュール２９．３１
．３３のうち直交座標型のロボット５５を駆動する場合
について説明する。この説明の後に円筒座標型のロボッ
トの制御に改造する場合について説明する。

ティーチングボックス３５人力された指令に基づいて主
管理計算機モジュール２５は駆動制御モジュール２９の
共通メモリ４３へ動作信号を伝達する。共通メモリ４３
ではこの共通メモリ４３へ記憶された情報に基づいて駆
動制御計算部４５でロボットを駆動するための計算が行
われる。

この駆動制御計算部４５では、センサ信号入力からのセ
ンサ信号に基づいてロボットが実際に駆動するためのロ
ボット駆動指令信号がモータドライバ５３へ出力する。

これによりロボット５５が指令どうりに駆動される。

このようにロボット５５を駆動している状態から、機種
、タイプの異なるロボット例えば第１図に示される円筒
型座標型のロボット５１を制御するように汎用ロボット
制御装置２１を改造する場合について説明する。

先ず、駆動制御モジュール２９を駆動制御モジュ・−ル
３１と交換する。この駆動制御モジュール３１はロボッ
ト５１を駆動するために必要な情報が共通メモリに記憶
され、機種、タイプ判別信号出力部にはこのロボットで
あることを判別するために出力される信号が用意されて
いる。さらに駆動制御計算部４５には、このロボットを
駆動するために必要な計算をするソフトが設けられてい
る。

従って本実施例の汎用ロボット制御装置２１では、主管
理計算機モジュール２５は予め、機種、タイプの違ロボ
ットに対応することが出来るよう１な計算能力とソフトウェアを持っているので、新しい駆
動制御モジュールが出力する判別信号をチエツクするし
てそれの合うソフトウェアを起動すれば良い。

よって、本実施例の汎用ロボット制御装置は、異なる機
種、タイプの複数個のロボットを制御することが出来、
価格を削減することが出来ると共にスペースを削減する
ことが出来る。

次に、全く新しい、ロボットへの適用を考える。

駆動制御モジュールは共通信号バス２３のインターフェ
ース部３つの仕様を従来のものと合わせておけば、内部
は自由に設計することが出来る。

設計時間短縮のため、従来の駆動制御モジュールの設計
を出来るだけ使うとすれば、計算量が多くならない限り
、センサ信号入力部４７、ロボット駆動指令信号出力部
４９の変更のみでよい。

また第１図に示されるように、主管理計算機モジュール
２５が何台かのロボットを同時に管理することが出来る
ソフトウェアを持っていれば、何台かのロボットをこの
汎用ロボット制御装置２１９で制御することが出来る。

［発明の効果］以上説明したように本発明に係る汎用ロボット制御装置
は、ロボットの機種、タイプの変更に伴って変えなけれ
ばならないハードウェア、ソフトウェアの部分をモジュ
ール化して分離でき、ロボット制御装置のなかで、この
部分の変更のみで、機種、タイプの違うロボットが制御
出来るので、価格の減少と、場所の節約が可能となり開
発工数を削減することが出来るという優れた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る汎用ロボット制御装置の実施例の
構成を示すブロック図、第２図は駆動制御モジュールの
構成を示すブロック図、第３図は従来のロボット制御装
置の構成を示すブーロック図である。２］・・・汎用ロボット制御装置２３・・・共通信号バス２５・・・主計算機モジュール　　３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内部に共通信号バスを備えた汎用ロボット制御装
置において、前記共通信号バスとのインターフェース部を有する異な
る種類のロボットに対応して設けられた複数種の駆動制
御モジュールと、異なるロボットの種類を識別すると共
にこれらに対応した処理がなされる前記共通信号バスと
のインターフェース部を有する主管理計算機モジュール
と、を備えたことを特徴とする汎用ロボット制御装置。
（２）前記駆動制御モジュールを前記共通信号バスに複
数個接続し、複数台のロボットを同時に制御可能な同時
動作管理機能を前記主管理計算機モジュールに設けたこ
とを特徴とする請求項（１）記載の汎用ロボット制御装
置。
（３）共通信号バスとインターフェース部分で予め設定
した機種、タイプの判別信号を出力する判別手段を前記
駆動制御モジュールに設けたことを特徴とする請求項（
１）記載の汎用ロボット制御装置。