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公開番号2025050532
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023159382
出願日2023-09-25
発明の名称指令値送信装置、制御システム、及び、指令値送信方法
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人
主分類B25J 9/10 20060101AFI20250328BHJP(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】ロボットコントローラの外部で生成される指令値の生成タイミングが遅れたり早まったりした場合であっても、その影響を打ち消して適切な指令値を生成して送信する指令値送信装置を提供する。
【解決手段】指令値送信装置は、取得部と、補正部と、通信機と、を備える。取得部は、指令値生成ソフトウェアを用いて生成されたn番目の生成指令値と、n番目の生成指令値の生成時刻と、を取得する。補正部は、n番目の生成時刻の遅れ又は早まりの程度と、n番目の生成指令値とn-1番目以前の送信指令値に基づく指令値の変化傾向と、に基づいて、n番目の生成指令値を補正してn番目の送信指令値を生成する。通信機は、制御周期で送信指令値をロボットコントローラに送信する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ロボットを制御するロボットコントローラに対して、予め定められた制御周期で送信指令値を送信する指令値送信装置において、
指令値生成ソフトウェアを用いて生成されたｎ番目の生成指令値と、ｎ番目の前記生成指令値の生成時刻と、を取得する取得部と、
ｎ番目の前記生成時刻の遅れ又は早まりの程度と、ｎ番目の前記生成指令値とｎ－１番目以前の前記送信指令値に基づく指令値の変化傾向と、に基づいて、ｎ番目の前記生成指令値を補正してｎ番目の前記送信指令値を生成する補正部と、
前記制御周期で前記送信指令値を前記ロボットコントローラに送信する通信機と、
を備える、指令値送信装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の指令値送信装置であって、
前記補正部は、ｎ番目の前記生成指令値とｎ－１番目の前記送信指令値を用いた線形補間によりｎ番目の前記生成指令値を補正して、ｎ番目の前記送信指令値を生成する、指令値送信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の指令値送信装置であって、
前記生成時刻から、ｎ－１番目の前記送信指令値に対応する時刻を減算した時間差が第１閾値を超えた場合、又は、ｎ番目の前記送信指令値から、ｎ－１番目の前記送信指令値を減算した指令値差が第２閾値を超えた場合、前記ロボットの動作を停止する処理を行う、指令値送信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の指令値送信装置であって、
前記送信指令値をバッファリングする記憶装置を備え、
前記記憶装置がバッファリング可能な前記送信指令値の個数に前記制御周期を積算した値に基づく前記第１閾値が設定される、指令値送信装置。
【請求項５】
請求項１に記載の指令値送信装置であって、
周期変換部を備え、
前記指令値生成ソフトウェアの前記生成指令値の生成周期と、前記制御周期と、が異なる場合において、
前記周期変換部は、前記送信指令値の補間処理又は外挿処理を行って新たな前記送信指令値を生成するか、又は、前記送信指令値の間引きを行うことにより、前記制御周期に応じた前記送信指令値を準備し、
前記通信機は、前記周期変換部が準備した前記送信指令値を、前記制御周期に応じて前記ロボットコントローラへ送信する、指令値送信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の指令値送信装置であって、
推測部を備え、
予め定められた時間を超えて前記指令値生成ソフトウェアから前記生成指令値を取得できなかった場合において、
前記推測部は、過去の前記送信指令値に基づいて補間処理又は外挿処理を行って推測指令値を生成し、
前記通信機は、前記推測部が生成した前記推測指令値を前記制御周期に応じて前記ロボットコントローラへ送信する、指令値送信装置。
【請求項７】
請求項６に記載の指令値送信装置であって、
前記推測部は、前記送信指令値と前記推測指令値のうち、前記送信指令値のみを用いて、前記補間処理又は前記外挿処理を行う、指令値送信装置。
【請求項８】
請求項１に記載の指令値送信装置と、
前記送信指令値に基づいて、前記ロボットのモータを動作させる駆動電流を生成して出力する前記ロボットコントローラと、
を備え、
前記指令値生成ソフトウェアは、汎用プログラミング言語で作成されたオープンソースソフトウェアであり、
前記ロボットコントローラは、前記汎用プログラミング言語とは異なるプログラミング言語であって、かつ、前記ロボットの動作に関する専用のプログラミング言語を用いて前記駆動電流を生成する、制御システム。
【請求項９】
ロボットを制御するロボットコントローラに対して、予め定められた制御周期で送信指令値を送信する指令値送信方法において、
指令値生成ソフトウェアを用いて生成されたｎ番目の生成指令値と、ｎ番目の前記生成指令値の生成時刻と、を取得し、
ｎ番目の前記生成時刻の遅れ又は早まりの程度と、ｎ番目の前記生成指令値とｎ－１番目以前の前記送信指令値に基づく指令値の変化傾向と、に基づいて、ｎ番目の前記生成指令値を補正してｎ番目の前記送信指令値を生成し、
前記制御周期で前記送信指令値を前記ロボットコントローラに送信する、指令値送信方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、主として、ロボットコントローラに送信する指令値を補正して送信する指令値送信装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ロボットを制御するための制御システムを開示する。制御システムは、制御装置と、ロボットコントローラと、を備える。制御装置は、ロボットの軌道に関する命令をロボットコントローラへ送信する。ロボットコントローラは、受信した命令に基づいて、ロボットを動作させる指令値を生成し、ロボットに送信する。制御装置は、上述した命令に加えて、ロボットの軌道に関する補正量を周期的に送信する。ロボットコントローラは、受信した補正量に基づいて補正後の指令値を計算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２２／１６２９５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の制御システムでは、何らかの事情で、制御装置が命令を生成するタイミングが遅れたり早まったりする可能性がある。この命令に基づいて指令値を生成する場合、指令値の変化量が予め想定した値を超えることがあり、ロボットの動作が停止される可能性がある。
【０００５】
本開示は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、ロボットコントローラの外部で生成される指令値の生成タイミングが遅れたり早まったりした場合であっても、その影響を打ち消して適切な指令値を生成して送信する指令値送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本開示の第１の観点によれば、以下の構成の指令値送信装置が提供される。即ち、指令値送信装置は、ロボットを制御するロボットコントローラに対して、予め定められた制御周期で送信指令値を送信する。指令値送信装置は、取得部と、補正部と、通信機と、を備える。前記取得部は、指令値生成ソフトウェアを用いて生成されたｎ番目の生成指令値と、ｎ番目の前記生成指令値の生成時刻と、を取得する。前記補正部は、ｎ番目の前記生成時刻の遅れ又は早まりの程度と、ｎ番目の前記生成指令値とｎ－１番目以前の前記送信指令値に基づく指令値の変化傾向と、に基づいて、ｎ番目の前記生成指令値を補正してｎ番目の前記送信指令値を生成する。前記通信機は、前記制御周期で前記送信指令値を前記ロボットコントローラに送信する。
【０００８】
本開示の第２の観点によれば、以下の指令値送信方法が提供される。即ち、指令値送信方法では、ロボットを制御するロボットコントローラに対して、予め定められた制御周期で送信指令値を送信する。指令値送信方法では、指令値生成ソフトウェアを用いて生成されたｎ番目の生成指令値と、ｎ番目の前記生成指令値の生成時刻と、を取得する。指令値送信方法では、ｎ番目の前記生成時刻の遅れ又は早まりの程度と、ｎ番目の前記生成指令値とｎ－１番目以前の前記送信指令値に基づく指令値の変化傾向と、に基づいて、ｎ番目の前記生成指令値を補正してｎ番目の前記送信指令値を生成する。指令値送信方法では、前記制御周期で前記送信指令値を前記ロボットコントローラに送信する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、ロボットコントローラの外部で生成される指令値の生成タイミングが遅れたり早まったりした場合であっても、その影響を打ち消して適切な指令値を生成して送信できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
制御システム及びロボットのブロック図。
指令値送信装置のフローチャート。
指令値送信装置の記憶装置に記憶される指令データを示す表。
補正機能を説明するためのグラフ。
指令値送信装置の指令値生成ソフトウェアと補正ソフトウェアのシーケンス図。
周期変換機能を説明するためのグラフ。
推測機能を説明するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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