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公開番号2025042339
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2023149288
出願日2023-09-14
発明の名称作業装置および作業プログラム
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類B25J 19/06 20060101AFI20250319BHJP(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】複数のロボットを協調動作させるとともに複数のロボット同士の干渉を抑制する。
【解決手段】作業装置は、可動範囲の一部が重複する前記複数のロボット(4、5、81)と、前記対象物の少なくとも一部を動かすことができる対象物移動部(7、10)と、前記対象物移動部の動作を制御する移動制御部(26、28、30、32)と、前記複数のロボットのそれぞれについて、動作を許可する動作許可エリアを設定するエリア制御部(22、23)と、前記複数のロボットを前記動作許可エリア内で協調動作させる動作制御部(20、21)と、を備える。前記移動制御部は、前記動作許可エリア内で前記複数のロボットが協調動作される場合、前記対象物移動部の動作を制御して前記対象物を動かすことにより前記複数のロボットと前記対象物との相対位置を変化させる。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
対象物（２）に対して所定の作業を行う作業装置であって、
可動範囲の一部が重複する前記複数のロボット（４、５、８１）と、
前記対象物の少なくとも一部を動かすことができる対象物移動部（７、１０）と、
前記対象物移動部の動作を制御する移動制御部（２６、２８、３０、３２）と、
前記複数のロボットのそれぞれについて、動作を許可する動作許可エリアを設定するエリア制御部（２２、２３）と、
前記複数のロボットを前記動作許可エリア内で協調動作させる動作制御部（２０、２１）と、
を備え、
前記移動制御部は、前記動作許可エリア内で前記複数のロボットが協調動作される場合、前記対象物移動部の動作を制御して前記対象物を動かすことにより前記複数のロボットと前記対象物との相対位置を変化させる作業装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記移動制御部は、前記対象物において前記作業が行われる場所である作業場所が前記複数のロボットのうちの１つに対応する前記動作許可エリアの外にある状態から前記動作許可エリアの内に含まれる状態へと遷移するように前記複数のロボットと前記対象物との相対位置を変化させる請求項１に記載の作業装置。
【請求項３】
前記複数のロボットを移動させることができるロボット移動部（８、９）を備え、
前記移動制御部は、前記対象物移動部の動作に加え、前記ロボット移動部の動作を制御し、
前記移動制御部は、前記動作許可エリア内で前記複数のロボットが協調動作される場合、前記ロボット移動部の動作を制御して前記複数のロボットのうち少なくとも１つを移動させることにより前記複数のロボットと前記対象物との相対位置を変化させる請求項１または２に記載の作業装置。
【請求項４】
前記エリア制御部は、
前記動作許可エリアを変化させることが可能であり、
前記動作許可エリア内で前記複数のロボットが協調動作される場合、前記複数のロボットのうち少なくとも１つに対応する前記動作許可エリアを変化させる請求項１または２に記載の作業装置。
【請求項５】
前記移動制御部および前記動作制御部は、前記対象物と前記複数のロボットのうち少なくとも１つとが同時に動かないように制御を行う請求項１または２に記載の作業装置。
【請求項６】
前記ロボットのアーム先端には、前記所定の作業を行うためのツール（Ｔ）が取り付けられるようになっており、
前記エリア制御部は、前記ツールの先端までの範囲を含めて前記動作許可エリアを設定する請求項１または２に記載の作業装置。
【請求項７】
前記ツールは、前記所定の作業として前記対象物の分解を行うためのものである請求項６に記載の作業装置。
【請求項８】
可動範囲の一部が重複する複数のロボット（４、５、８１）を用いて対象物（２）に対して所定の作業を行うための作業プログラムであって、
プロセッサに、
前記複数のロボットのそれぞれについて、動作を許可する動作許可エリアを設定するエリア制御手順と、
前記複数のロボットを前記動作許可エリア内で協調動作させる動作制御手順と、
前記動作許可エリア内で前記複数のロボットが協調動作される場合、前記対象物の少なくとも一部を動かすことができる対象物移動部（７、１０）の動作を制御して前記対象物を動かすことにより前記複数のロボットと前記対象物との相対位置を変化させる移動制御手順と、
を実行させる作業プログラム。
【請求項９】
前記移動制御手順では、前記対象物において前記作業が行われる場所である作業場所が前記複数のロボットのうちの１つに対応する前記動作許可エリアの外にある状態から前記動作許可エリアの内に含まれる状態へと遷移するように前記複数のロボットと前記対象物との相対位置を変化させる請求項８に記載の作業プログラム。
【請求項１０】
前記移動制御手順では、
前記対象物移動部の動作に加え、前記複数のロボットを移動させることができるロボット移動部（８、９）の動作を制御し、
前記動作許可エリア内で前記複数のロボットが協調動作される場合、前記ロボット移動部の動作を制御して前記複数のロボットのうち少なくとも１つを移動させることにより前記複数のロボットと前記対象物との相対位置を変化させる請求項８または９に記載の作業プログラム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に対して所定の作業を行う作業装置および作業プログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、人の負担軽減、きつい、汚い、危険という所謂３Ｋの回避などを目的として、ロボットを用いて対象物に対して例えば加工、分解などの作業を行うものがある。ただし、１つのロボットでは、非効率であったり、できない作業が存在する。そこで、このような課題を解決するため、特許文献１に開示されるように、複数のロボットを協調動作させることにより、例えば１つのロボットアームで対象物を掴んでもう１つのロボットアームで切るといった作業、２つのロボットアームのそれぞれで把持して持ち上げる作業などを行わせることが考えられる。以下、特許文献１に開示される技術のことを従来技術と称することとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－０９４９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように複数のロボットを協調動作させる場合、複数のロボットの可動域の少なくとも一部が重複することがあり、そのようなロボットを同時に操作すると、誤操作などに起因してロボット同士が干渉するといったリスクが生じる。このような干渉を避けるためには、各ロボットについて、動作を許可する動作許可エリアを設定することが考えられる。しかし、動作許可エリアの設定によっては、できない作業が発生する可能性がある。
【０００５】
従来技術では、上記干渉を避けるため、２台のロボットの作業スペースの共通の領域を監視領域とし、１台のロボットだけが侵入するように監視する方法が採用されている。しかしながら、従来技術の方法では、監視領域にはロボットが１台しか入れないため、２台のロボットが対象物に対して時間差で作業するような場合は問題ないが、１つの対象物に対して２台のロボットが同時に加工などの作業を行うことができなくなる。
【０００６】
また、従来技術では、２台のロボットを同時に操作する場合、その操作を行う作業者は、１台のロボットだけが監視領域に入るように制御を行う必要がある。しかし、このような制御を正確に行うためには熟練が必要となり、熟練度が低い作業者では咄嗟に間違うことがあり、そうすると、ロボット同士が干渉するおそれがある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のロボットを協調動作させるとともに複数のロボット同士の干渉を抑制することができる作業装置および作業プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様による作業装置は、対象物（２）に対して所定の作業を行う作業装置であって、可動範囲の一部が重複する前記複数のロボット（４、５、８１）と、前記対象物の少なくとも一部を動かすことができる対象物移動部（７、１０）と、前記対象物移動部の動作を制御する移動制御部（２６、２８、３０、３２）と、前記複数のロボットのそれぞれについて、動作を許可する動作許可エリアを設定するエリア制御部（２２、２３）と、前記複数のロボットを前記動作許可エリア内で協調動作させる動作制御部（２０、２１）と、を備える。前記移動制御部は、前記動作許可エリア内で前記複数のロボットが協調動作される場合、前記対象物移動部の動作を制御して前記対象物を動かすことにより前記複数のロボットと前記対象物との相対位置を変化させる。
【０００９】
本開示の一態様による作業プログラムは、可動範囲の一部が重複する複数のロボット（４、５、８１）を用いて対象物（２）に対して所定の作業を行うためのものであって、プロセッサに、前記複数のロボットのそれぞれについて、動作を許可する動作許可エリアを設定するエリア制御手順と、前記複数のロボットを前記動作許可エリア内で協調動作させる動作制御手順と、前記動作許可エリア内で前記複数のロボットが協調動作される場合、前記対象物の少なくとも一部を動かすことができる対象物移動部（７、１０）の動作を制御して前記対象物を動かすことにより前記複数のロボットと前記対象物との相対位置を変化させる移動制御手順と、を実行させる。
【００１０】
これによれば、たとえ所定の作業を行うための領域が１つのロボットの動作許可エリアだけに含まれることになったとしても、複数のロボットと対象物との相対位置の変化により、所定の作業を行うための領域を複数のロボットの動作許可エリアに含ませることができる。このため、所定の作業に対する複数のロボットの協調動作を、複数のロボット同士の干渉が抑制された状態で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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