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公開番号2024060200
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-02
出願番号2022167407
出願日2022-10-19
発明の名称ロボットシステム
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B25J 19/06 20060101AFI20240424BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】互いに異なる2つの制御部を用いてロボットの動作を制御する場合に、ロボットの動作の異常を正確に検出することが可能なロボットシステムを提供する。
【解決手段】ロボットシステム100は、ロボットと、駆動部12と、ロボットの動作を制御する第1制御部21と、第1制御部21からの指令に基づいて駆動部12に供給される電力を制御する第2制御部22と、を備える。そして、第1制御部21と第2制御部22との各々は、相互に動作状態を監視するとともにロボットの動作の異常を検出し、動作状態およびロボットの動作の少なくとも一方の異常である動作異常が検出された場合に、駆動部12の動作を停止するための停止指令を出力する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ロボットと、
前記ロボットを動作させるための駆動源となる駆動部と、
前記ロボットの動作を制御する第１制御部と、
前記第１制御部からの指令に基づいて前記駆動部に供給される電力を制御する第２制御部と、を備え、
前記第１制御部と前記第２制御部との各々は、
相互に動作状態を監視するとともに前記ロボットの動作の異常を検出し、
前記動作状態および前記ロボットの動作の少なくとも一方の異常である動作異常が検出された場合に、前記駆動部の動作を停止するための停止指令を出力する、ロボットシステム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記第１制御部および前記第２制御部とは別個に設けられ、前記駆動部の動作を停止させる制御を行う停止制御部をさらに備え、
前記第１制御部と前記第２制御部との各々は、前記動作異常が検出された場合に、前記停止制御部に対して前記停止指令を別個に出力する、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記駆動部に電力を供給する駆動回路部をさらに備え、
前記停止制御部は、第１停止制御部および第２停止制御部を有し、
前記第１制御部および前記第２制御部の各々は、前記動作異常が検出された場合に、前記第１停止制御部および前記第２停止制御部の各々に対して前記停止指令を出力し、
前記第１停止制御部および前記第２停止制御部の各々は、前記停止指令に基づいて前記駆動回路部の動作を停止させる、請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記第１停止制御部および前記第２停止制御部の各々は、互いに信号の送受信を行うことによって相互に動作状態を監視する、請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記駆動部は、電力が供給されることにより回転するサーボモータと、前記サーボモータの回転角を検出する回転角検出部とを含み、
前記第１制御部および前記第２制御部の各々は、前記回転角検出部により検出された前記サーボモータの回転角を示す検出値と、前記第１制御部から前記第２制御部に対して出力された前記駆動部の動作を制御するための指令に基づく指令値とを比較することによって、前記動作異常を別個に検出するとともに、前記動作異常が検出された場合に前記停止指令を別個に出力する、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記駆動部の動作を停止するための停止信号を受け付けるための入出力モジュールをさらに備え、
前記入出力モジュールは、受け付けられた前記停止信号に基づいて、異常が検出されたことを示す異常信号を各々が生成する第１信号生成部および第２信号生成部を含み、
前記第１信号生成部および前記第２信号生成部の各々は、前記第１制御部および前記第２制御部の各々に対して生成された前記異常信号を出力する、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項７】
外部装置からの前記駆動部の動作を停止するための停止信号が入力される通信モジュールをさらに備え、
前記第１制御部および前記第２制御部の各々は、前記通信モジュールを介して取得された前記停止信号に基づいて、前記停止指令を出力する、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記ロボットは、作業を行うためのエンドエフェクタが取り付けられたロボットアームを含み、
前記駆動部は、前記ロボットアームを動作させ、
前記第１制御部と前記第２制御部との各々は、前記ロボットアームの位置、前記ロボットアームの移動速度、前記エンドエフェクタの向き、および、前記ロボットアームが停止しているか否かの判定のうちの少なくとも２つに基づいて、前記動作異常を検出するとともに、前記動作異常が検出された場合に、前記停止指令を出力する、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記駆動部は、電力が供給されることにより回転するサーボモータと、前記サーボモータの回転角を検出する回転角検出部とを含み、
前記ロボットは、作業を行うためのエンドエフェクタが取り付けられたロボットアームを含み、
前記第１制御部および前記第２制御部の各々は、
前記回転角検出部により検出された前記サーボモータの回転角を示す検出値に基づいて、前記駆動部の動作により移動する前記ロボットアームの位置、および、前記ロボットアームの移動速度の少なくとも一方を算出し、
算出された前記ロボットアームの位置、および、前記ロボットアームの移動速度の少なくとも一方の算出結果を互いに出力することによって他方の前記算出結果を取得し、
自身の前記算出結果と取得された他方の前記算出結果とを比較することによって、相互に前記動作状態を監視し、
前記算出結果を比較した結果に基づいて前記動作異常が検出された場合に前記停止指令を出力する、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボットシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この開示は、ロボットシステムに関し、特に、ロボットの動作を制御する制御部を備えるロボットシステムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットの動作を制御する制御部を備えるロボットシステムが知られている。たとえば、特許文献１には、産業用ロボットの制御装置が開示されている。この産業用ロボットの制御装置は、メインＣＰＵ部とサーボＣＰＵ部とを備えている。メインＣＰＵ部は、ロボットの速度指令信号を出力する。サーボＣＰＵ部は、メインＣＰＵ部からの速度指令信号の指示する速度によってロボットの各軸のサーボモータを動作させる。そして、上記特許文献１に記載の産業用ロボットの制御装置では、メインＣＰＵ部とサーボＣＰＵ部との各々に、比較手段が設けられている。比較手段は、ロボットの各軸のサーボモータの回転量を取得するためのエンコーダからの信号に基づいて算出された実速度と、メインＣＰＵ部が指令する指令速度とを比較する。そして、メインＣＰＵ部とサーボＣＰＵ部との各々において、比較結果が許容値を越えた場合に異常発生処理が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３１１４５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の産業用ロボットの制御装置では、メインＣＰＵ部による指令に基づいてサーボＣＰＵ部によってサーボモータの回転が制御されるため、メインＣＰＵ部に異常が生じた場合には、メインＣＰＵ部からサーボＣＰＵ部に出力される指令自体が異常となることによりサーボモータの制御が正常に行われないと考えられる。この場合、上記特許文献１のように、メインＣＰＵ部からの指令とサーボモータの回転の実速度とを比較した場合にも、ロボットの動作の異常を正確に検出することが困難となる。したがって、互いに異なる２つの制御部を用いてロボットの動作を制御する場合に、ロボットの動作の異常を正確に検出することが望まれている。
【０００５】
この開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この開示の１つの目的は、互いに異なる２つの制御部を用いてロボットの動作を制御する場合に、ロボットの動作の異常を正確に検出することが可能なロボットシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この開示の一の局面によるロボットシステムは、ロボットと、ロボットを動作させるための駆動源となる駆動部と、ロボットの動作を制御する第１制御部と、第１制御部からの指令に基づいて駆動部に供給される電力を制御する第２制御部と、を備え、第１制御部と第２制御部との各々は、相互に動作状態を監視するとともにロボットの動作の異常を検出し、動作状態およびロボットの動作の少なくとも一方の異常である動作異常が検出された場合に、駆動部の動作を停止するための停止指令を出力する。
【０００７】
この開示の一の局面によるロボットシステムは、上記のように、第１制御部と第２制御部との各々は、相互に動作状態を監視するとともにロボットの動作の異常を検出し、動作状態およびロボットの動作の少なくとも一方の異常である動作異常が検出された場合に、駆動部の動作を停止するための停止指令を出力する。これにより、第１制御部と第２制御部との互いに異なる２つの制御部の各々によってロボットの動作を制御する場合に、第１制御部と第２制御部とが相互に動作状態を監視することによって、第１制御部と第２制御部との各々に生じた異常を互いに検出することができる。そのため、互いに異常が生じていないことが確認された第１制御部と第２制御部との各々によって、ロボットの動作の異常を検出することができる。その結果、互いに異なる２つの制御部を用いてロボットの動作を制御する場合に、ロボットの動作の異常を正確に検出することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、互いに異なる２つの制御部を用いてロボットの動作を制御する場合に、ロボットの動作の異常を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態によるロボットシステムの全体構成を示した模式図である。
一実施形態によるロボットシステムの全体構成を示したブロック図である。
ロボットコントローラにおける第１制御部、第２制御部、および、停止制御部の配置を説明するための図である。
ロボットコントローラにおける第１制御部、第２制御部、および、停止制御部の構成を説明するためのブロック図である。
動作異常が検出された場合のロボットシステムの制御方法を説明するためのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示を具体化した本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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