(57)【要約】【課題】複数のロボットが共有領域にて干渉せずに動作する制御方法を提供する。【解決手段】複数のロボットが作業するロボットの制御方法にかかわり、複数のロボットの動作範囲が重なっている共有領域を設定し、共有領域に複数のロボットが進入するとき、進入する複数のロボットに優先順位を設定し、優先順位の低いロボットは優先順位の高い前記ロボットとの干渉を回避する制御を行う。共有領域に先に進入したロボットを第１ロボットとし、第１ロボットの後から共有領域に進入したロボットを第２ロボットとするとき、第１ロボットの優先順位は第２ロボットの優先順位より高い順位に設定する。【選択図】図４
2010240793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のロボットが作業するロボットの制御方法であって、
複数の前記ロボットの動作範囲が重なっている共有領域を設定し、
前記共有領域に複数の前記ロボットが進入するとき、進入する複数の前記ロボットに優先順位を設定し、前記優先順位の低い前記ロボットは前記優先順位の高い前記ロボットとの干渉を回避する制御を行うことを特徴とするロボットの制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のロボットの制御方法であって、
前記共有領域に先に進入した前記ロボットを第１ロボットとし、前記第１ロボットの後から前記共有領域に進入した前記ロボットを第２ロボットとするとき、
前記第１ロボットの前記優先順位は前記第２ロボットの前記優先順位より高い順位に設定することを特徴とするロボットの制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載のロボットの制御方法であって、
前記第１ロボットの動作の予定を示すデータである動作計画データを記憶部に記憶し、
前記第２ロボットは、前記動作計画データを前記記憶部から入力した後、前記動作計画データを用いて前記第１ロボットとの干渉を回避する制御を行うことを特徴とするロボットの制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載のロボットの制御方法であって、
前記第１ロボット及び前記第２ロボットは可動部を有し、
前記第２ロボットは、前記第１ロボットの前記可動部が移動する予定の範囲を検出し、前記第１ロボットの前記可動部が移動する間は、前記第１ロボットの前記可動部が移動する予定の範囲に前記第２ロボットの前記可動部が入らない制御を行うことを特徴とするロボットの制御方法。
【請求項５】
請求項３に記載のロボットの制御方法であって、
前記第１ロボット及び前記第２ロボットは可動部を有し、
前記第２ロボットは、前記第１ロボットの前記可動部が移動する向きと同じ向きに前記第２ロボットの前記可動部を移動して、前記第１ロボットとの干渉を回避する制御を行うことを特徴とするロボットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの制御方法にかかわり、特に、複数のロボットが干渉することを防止する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のロボットが接近して配置されることがある。そして、各ロボットの可動範囲が重なる場合には、隣り合うロボットが干渉する恐れがある。そして、ロボットが干渉することを防止する方法が特許文献１に開示されている。それによると、各ロボットの可動範囲が重なる範囲である共有領域を設定する。そして、１台のロボットが共有領域に進入したとき、隣りに位置するロボットは現時点で制動を開始したときの停止位置を逐次演算する。そして、演算結果における停止位置が共有領域に進入するとき、実際にロボットを停止する制御をしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４４５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１台のロボットが共有領域に進入しているとき、隣りに位置するロボットも共有領域内にて動作する予定となっている場合がある。この場合にも複数のロボットが共有領域にて干渉せずに動作する制御方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例にかかるロボットの制御方法は、複数のロボットが作業するロボットの制御方法であって、複数の前記ロボットの動作範囲が重なっている共有領域を設定し、前記共有領域に複数の前記ロボットが進入するとき、進入する複数の前記ロボットに優先順位を設定し、前記優先順位の低い前記ロボットは前記優先順位の高い前記ロボットとの干渉を回避する制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
このロボットの制御方法によれば、共有領域に複数のロボットが進入する。そして、各ロボットに優先順位が設定される。優先順位の低いロボットは優先順位の高いロボットの干渉を回避する制御を行う。従って、複数のロボットが干渉を回避しながら作業することができる。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例にかかるロボットの制御方法において、前記共有領域に先に進入した前記ロボットを第１ロボットとし、前記第１ロボットの後から前記共有領域に進入した前記ロボットを第２ロボットとするとき、前記第１ロボットの前記優先順位は前記第２ロボットの前記優先順位より高い順位に設定することを特徴とする。
【０００９】
このロボットの制御方法によれば、共有領域に進入した順番に優先順位が設定される。従って、混乱することなく容易に優先順位を設定することができる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例にかかるロボットの制御方法において、前記第１ロボットの動作の予定を示すデータである動作計画データを記憶部に記憶し、前記第２ロボットは、前記動作計画データを前記記憶部から入力した後、前記動作計画データを用いて前記第１ロボットとの干渉を回避する制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
このロボットの制御方法によれば、記憶部には動作計画データが記憶される。そして、第２ロボットは記憶部から動作計画データを入力する。そして、第２ロボットは動作計画データを用いることにより第１ロボットの動作の予定を認識することができる。従って、第２ロボットは第１ロボットとの干渉を回避する制御を行うことができる。
【００１２】
［適用例４］
上記適用例にかかるロボットの制御方法において、前記第１ロボット及び前記第２ロボットは可動部を有し、前記第２ロボットは、前記第１ロボットの前記可動部が移動する予定の範囲を検出し、前記第１ロボットの前記可動部が移動する間は、前記第１ロボットの前記可動部が移動する予定の範囲に前記第２ロボットの前記可動部が入らない制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
このロボットの制御方法によれば、共有領域内で第１ロボットが移動する間は、第１ロボットが移動する予定の範囲に第２ロボットが進入しない為、第２ロボットは第１ロボットとの干渉を回避することができる。
【００１４】
［適用例５］
上記適用例にかかるロボットの制御方法において、前記第１ロボット及び前記第２ロボットは可動部を有し、前記第２ロボットは、前記第１ロボットの前記可動部が移動する向きと同じ向きに前記第２ロボットの前記可動部を移動して、前記第１ロボットとの干渉を回避する制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
このロボットの制御方法によれば、第２ロボットが第１ロボットとの干渉を回避するとき、第２ロボットの可動部は第１ロボットの可動部が移動する向きと同じ向きに移動する。このとき、第１ロボットの可動部が移動する予定の場所から第２ロボットの可動部がいなくなる為、第２ロボットは第１ロボットとの干渉を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態にかかわる組立装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】（ａ）は、ロボットを示す概略斜視図、（ｂ）は、組立装置を示す模式平面図。
【図３】（ａ）は、組立装置の電気制御ブロック図、（ｂ）は、ロボットの電気制御ブロック図。
【図４】部品を組み立てる工程を示すフローチャート。
【図５】組立作業の作業方法を説明するための模式図。
【図６】組立作業の作業方法を説明するための模式図。
【図７】組立作業の作業方法を説明するための模式図。
【図８】第２の実施形態にかかわる組立作業の作業方法を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
本実施形態における特徴的なロボットの制御方法についてワークをピッキングして組み立てる例を用いて図１〜図７に従って説明する。ピッキングはワークを把持して移動して離すことにより、ワーク移動させる動作を示す。
【００１８】
図１は、組立装置の構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、組立装置１は主に部品供給装置２、第１ロボット３、第２ロボット４、組立テーブル５及び除材装置６から構成されている。部品供給装置２は主に第１供給装置７及び第２供給装置８から構成されている。組立装置１はピッキングする機能と組み立てる機能を備えている。第１供給装置７はワークとしての第１部品９を供給する装置であり、第２供給装置８はワークとしての第２部品１０を供給する装置である。
【００１９】
第１供給装置７は第１部品整列装置１１と第１搬送装置１２とを備えている。第１部品整列装置１１は円錐状の皿部１１ａ及び皿部１１ａを支持する支持台１１ｂ等から構成されている。そして、皿部１１ａと支持台１１ｂの間には図示しない振動装置が配置されている。皿部１１ａの内側には螺旋状の段差が形成されている。段差は所定の幅の平坦部を有し、平坦部は第１部品９が通過する通路になっている。平坦部は皿部１１ａの底から上部まで連続して形成されている。そして、振動装置が皿部１１ａを振動させるとき第１部品９が平坦部に沿って移動するようになっている。平坦部の幅は第１部品９が１個に限って通過可能な幅に形成されているので、第１部品９が通路を通過することにより第１部品９は１列に配列する。
【００２０】
第１搬送装置１２の上側にはベルトコンベア１２ａが配置されている。ベルトコンベア１２ａは１方向に長く延在して配置されている。この方向をＹ方向とする。そして水平方向においてＹ方向と直交する方向をＸ方向とし、鉛直方向をＺ方向とする。第１搬送装置１２は内部にステップモーター及びプーリーを備え、ベルトコンベア１２ａを移動及び停止することができる。ベルトコンベア１２ａの一端は第１部品整列装置１１の上部と接続されている。皿部１１ａの上部まで移動した第１部品９はベルトコンベア１２ａの上に移動する。そして、第１部品９はベルトコンベア１２ａにより順次図中右下側へ移動し、所定の場所に停止するようになっている。従って、ベルトコンベア１２ａ上には第１部品９が配列して配置される。
【００２１】
第１供給装置７の図中右上側には第２供給装置８が配置されている。第２供給装置８は第２部品整列装置１３及び第２搬送装置１４を備えている。第２部品整列装置１３は第１部品整列装置１１と同様の装置であり、第２搬送装置１４は第１搬送装置１２と同様の装置である。そして、第２搬送装置１４の上側にはベルトコンベア１４ａが配置され、ベルトコンベア１４ａ上には第２部品１０が配列して配置される。
【００２２】
第１部品９は円板状の部品であり、第１部品９の片面には円柱状の凸部９ａが形成されている。第２部品１０の片面には図示しない凹部が形成されている。この凹部と凸部９ａとを合わせて第１部品９と第２部品１０とを互いに押圧することにより、第１部品９と第２部品１０とが接合されるようになっている。
【００２３】
部品供給装置２の図中右下側には直方体状の組立テーブル５が配置され、組立テーブル５の上面が作業面５ａとなっており、水平に形成されている。組立テーブル５の図中右下には第１ロボット３及び第２ロボット４が並んで配置されている。そして、作業面５ａにおいて第１ロボット３及び第２ロボット４は第１部品９と第２部品１０とを組み合わせて、合体品１５を組み立てることができる。
【００２４】
組立テーブル５の図中上側には組立テーブル５と対向する場所に撮像装置１６が２台配置されている。この撮像装置１６は第１ロボット３及び第２ロボット４の動作範囲を撮像することができる。撮像装置１６は、例えば、図示しない同軸落射型光源とＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）が組み込まれたものである。同軸落射型光源から出射した光はワークを照射する。撮像装置１６は、ワークで反射する光を用いてワークを撮像することが可能となっている。
【００２５】
組立テーブル５の図中右上には除材装置６が配置されている。除材装置６の上側にはベルトコンベア６ａが配置されている。除材装置６は第１搬送装置１２と同様な装置であり、第２ロボット４がベルトコンベア６ａ上に合体品１５をのせると、ベルトコンベア６ａにより合体品１５が移動される。
【００２６】
第２ロボット４の図中右側には統合制御装置１７、第１ロボット制御装置１８、第２ロボット制御装置１９が配置されている。統合制御装置１７は組立装置１の全体を制御する装置である。第１ロボット制御装置１８は第１ロボット３を制御する装置であり、第２ロボット制御装置１９は第２ロボット４を制御する装置である。
【００２７】
図２（ａ）は、ロボットを示す概略斜視図である。図２（ａ）に示すように、第１ロボット３及び第２ロボット４は基台２２を備え、基台２２上には可動部としての回転台２３が配置されている。回転台２３は固定台２３ａと回転軸２３ｂとを備えている。回転台２３は内部にサーボモーターと減速機構とを備え、回転軸２３ｂを角度精度良く回転及び停止することができる。
【００２８】
回転台２３の回転軸２３ｂと接続して可動部としての第１関節２４が配置され、第１関節２４と接続して可動部としての第１腕２５が配置されている。第１腕２５と接続して可動部としての第２関節２６が配置されている。
【００２９】
第２関節２６と接続して可動部としての第２腕２７が配置されている。第２腕２７は固定軸２７ａと回転軸２７ｂとを備え、第２腕２７は第２腕２７の長手方向を回転軸にして回転軸２７ｂを回転させることができる。第２腕２７の回転軸２７ｂと接続して第３関節２８が配置されている。
【００３０】
第３関節２８と接続して可動部としての第３腕２９が配置されている。第３腕２９は固定軸２９ａと回転軸２９ｂとを備え、第３腕２９は第３腕２９の長手方向を回転軸にして回転軸２９ｂを回転させることができる。第３腕２９の回転軸２９ｂと接続して可動部としての手部３０が配置されている。手部３０は第３腕２９の回転軸２９ｂと直交する方向に長く形成されている。
【００３１】
手部３０には一対の可動部としての指部３１が配置されている。手部３０にはサーボモーターとサーボモーターにより駆動される直動機構を備えている。そして、この直動機構により指部３１の間隔を変更可能になっている。
【００３２】
第１関節２４、第２関節２６、第２腕２７、第３関節２８及び第３腕２９は内部にサーボモーターと減速機構とを備え、第１腕２５、第２腕２７及び第３腕２９を角度精度良く回転及び停止することができる。上述のようにロボットは多くの関節と回転機構を備えている。そして、これらの関節及び回転機構に加えて指部３１を制御することによりワークを把持することが可能になっている。
【００３３】
図２（ｂ）は、組立装置を示す模式平面図である。図２（ｂ）において、第１ロボット３が可動可能な範囲を第１可動範囲３ａとし、第２ロボット４が可動可能な範囲を第２可動範囲４ａとする。第１可動範囲３ａには第１搬送装置１２の一部と組立テーブル５の一部とが含まれる。第２可動範囲４ａには第２搬送装置１４の一部、組立テーブル５の一部、除材装置６の一部が含まれる。そして、第１可動範囲３ａと第２可動範囲４ａとが重なる範囲を共有領域３２とする。共有領域３２は第１ロボット３と第２ロボット４とを配置したときに設定される領域となっている。
【００３４】
第１ロボット３は第１搬送装置１２上に配置された第１部品９をピッキングして組立テーブル５上の共有領域３２に移動する。第２ロボット４は第２搬送装置１４上に配置された第２部品１０をピッキングして組立テーブル５上の共有領域３２に移動する。さらに、共有領域３２において第１ロボット３と第２ロボット４とが第１部品９と第２部品１０とを合わせて合体品１５を組み立てる。次に、第２ロボット４が合体品１５を共有領域３２から除材装置６にピッキングして移動することができる。
【００３５】
図３（ａ）は、組立装置の電気制御ブロック図である。図３（ａ）において、組立装置１は統合制御装置１７を備えている。統合制御装置１７には第１ロボット制御装置１８、第２ロボット制御装置１９、第１供給装置７、第２供給装置８、除材装置６が接続されている。そして、統合制御装置１７が接続されている各装置に駆動指示を出力することにより、組立装置１は一連の動作が可能となっている。
【００３６】
さらに、統合制御装置１７には記憶部としての記憶装置３５が接続されている。記憶装置３５はハードディスクドライブ装置等の電子データを記憶する装置である。そして、記憶装置３５には第１ロボット３や第２ロボット４の動作計画データが記憶されている。そして、各装置を可動させるタイミングに関するデータや、各装置に指示を出力するプログラミングデータが記憶されている。
【００３７】
図３（ｂ）は、ロボットの電気制御ブロック図である。図３（ｂ）において、第１ロボット３の制御部としての第１ロボット制御装置１８及び第２ロボット４の制御部としての第２ロボット制御装置１９はプロセッサーとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（中央処理装置）３６と各種情報を記憶する記憶部としてのメモリー３７とを有する。
【００３８】
腕部駆動回路３８、手部駆動回路３９、入力装置４０、表示装置４１、撮像装置１６も入出力インターフェース４２及びデータバス４３を介してＣＰＵ３６に接続されている。
【００３９】
腕部駆動回路３８は、腕部を駆動するモーター４４と接続され、モーター４４を駆動して回転させる。腕部駆動回路３８はモーター４４と同じ個数が配置されている。そして、モーター４４にはモーター４４の回転角度を検出する角度検出器４５が接続されている。角度検出器４５はモーター４４の回転角度を検出して腕部駆動回路３８に出力する。角度検出器４５はモーター４４の回転角度に応じてモーター４４を駆動するので、モーター４４の回転角度を精度良く制御することができる。さらに、腕部駆動回路３８は各腕部の姿勢をＣＰＵ３６に出力し、ＣＰＵ３６の指示に従って、モーター４４を駆動する。
【００４０】
手部駆動回路３９は手部３０を駆動する装置である。手部駆動回路３９は手部３０が備える直動機構を駆動して、指部３１の間隔を変更させる。
【００４１】
入力装置４０はワークをピッキングする動作や組立動作等の動作条件を入力する装置である。例えば、ワーク毎の形状を示す座標を図示しない外部装置から受信し、入力する装置である。表示装置４１はワークやロボットに関するデータや作業状況を表示する装置である。表示装置４１に表示される情報を基に入力装置４０を用いて操作者が入力操作を行う。
【００４２】
メモリー３７は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、第１ロボット３及び第２ロボット４における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト４６を記憶する記憶領域がメモリー３７に設定される。さらに、ロボットの可動部が移動するときの経路や移動するタイミング等のデータである動作計画データ４７を記憶するための記憶領域もメモリー３７に設定される。さらに、部品供給装置２、除材装置６、第１ロボット３の相対位置等の情報であるロボット関連データ４８を記憶するための記憶領域もメモリー３７に設定される。さらに、第１部品９及び第２部品１０の形状や手部３０が把持する場所等の情報であるワーク関連データ４９を記憶するための記憶領域もメモリー３７に設定される。他にも、ＣＰＵ３６のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域がメモリー３７に設定される。
【００４３】
ＣＰＵ３６はメモリー３７内に記憶されたプログラムソフト４６に従って、ワークの位置及び姿勢を検出した後、ワークを移動させるための制御を行うものである。具体的な機能実現部として、単位時間後の各可動部の位置を推定する演算を行うロボット姿勢演算部５０を有する。他にも、各可動部を駆動してワークを移動させるための制御を行うロボット制御部５１を有する。他にも、撮像装置１６が撮像した画像を用いてワークの位置を演算するワーク位置検出部５２を有する。他にも、第１ロボット３と第２ロボット４とが干渉しないように可動部の移動経路と動作タイミングを演算する干渉回避演算部５３を有する。
【００４４】
（ロボット制御方法）
次に、上述した組立装置１を用いて第１部品９及び第２部品１０を組み立てる作業における特徴的なロボットの制御方法について図４〜図７にて説明する。図４は、ロボットの干渉を回避しつつ部品を組み立てる工程を示すフローチャートである。図５〜図７は、組立作業の作業方法を説明するための模式図である。尚、ロボットの干渉とはロボット同士が接触または衝突することを示している。
【００４５】
図４に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１は予定経路入力工程に相当する。各ロボットが隣りに位置するロボットの動作計画データを入手する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は移動予定演算工程に相当する。予め設定した単位時間が経過する間に移動する可動部の場所を演算する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は共有領域判断工程に相当する。単位時間経過後における可動部の移動場所が共有領域内にあるか否かを判断する工程である。可動部の移動場所が共有領域の外部であるとき、ステップＳ６に移行する。可動部の移動場所が共有領域の内部であるとき、ステップＳ４に移行する。
【００４６】
ステップＳ４は優先権確認工程に相当する。各ロボットが移動するときの優先権の順位を確認する工程である。本実施形態では２台のロボットが作業するので、優先順位は１番か２番かのどちらかになる。優先順位が１番のロボットはステップＳ６に移行する。優先権順位が２番のロボットはステップＳ５に移行する。ステップＳ５は、回避経路演算工程に相当する。この工程は、干渉を回避するために可動部が移動する経路を演算する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は、移動工程に相当する。この工程は、演算した経路に従って可動部を移動させる工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は、終了判断工程に相当する。この工程は、作業を終了するか否かを判断する工程である。可動部の移動を継続するときにはステップＳ２に移行する。可動部の移動を終了するときには部品を組み立てる工程を終了する。
【００４７】
次に、図５〜図７を用いて、図４に示したステップと対応させて、ロボット制御方法を詳細に説明する。図５（ａ）はステップＳ１の予定経路入力工程に対応する図である。統合制御装置１７に接続されている記憶装置３５には第１ロボット３及び第２ロボット４の各可動部が移動する予定の経路を示す動作計画データ４７が予め記憶されている。そして、第１ロボット制御装置１８及び第２ロボット制御装置１９は記憶装置３５から動作計画データ４７を入力して、それぞれのメモリー３７に記憶する。
【００４８】
図５（ａ）において、第１経路５４は第１ロボット３の手部３０が移動する予定の経路である。そして、第２経路５５は第２ロボット４の手部３０が移動する予定の経路である。第１経路５４が示すように第１ロボット３の手部３０は、まず、作業面５ａの上側にある第１場所５６に位置する。第１場所５６は手部３０の待機場所となっている。次に、第１ロボット３の手部３０は、第１場所５６から第１搬送装置１２上の第２場所５７へ移動する。第２場所５７は第１部品９をピッキングする場所となっている。次に、第１ロボット３の手部３０は、第２場所５７から作業面５ａ上の第３場所５８へ移動する。第３場所５８は第１部品９と第２部品１０とを組み立てる場所となっている。次に、第１ロボット３の手部３０は、第３場所５８から第１場所５６へ移動して待機する。
【００４９】
第２経路５５が示すように第２ロボット４の手部３０は、まず、作業面５ａの上側にある第４場所５９に位置する。第４場所５９は手部３０の待機場所となっている。次に、第２ロボット４の手部３０は、第４場所５９から第２搬送装置１４上の第５場所６０へ移動する。第５場所６０は第２部品１０をピッキングする場所となっている。次に、第２ロボット４の手部３０は、第５場所６０から作業面５ａ上の第３場所５８へ移動する。第３場所５８は第１部品９と第２部品１０とを組み立てる場所となっている。次に、第２ロボット４の手部３０は、第３場所５８から第６場所６１へ移動する。第６場所６１は除材装置６上に合体品１５を載置する場所となっている。
【００５０】
第３場所５８は共有領域３２の内部に設定されている。そして、第１ロボット３及び第２ロボット４は第３場所５８にて組立作業を行う。従って、第１ロボット３及び第２ロボット４は共有領域３２に進入するので、第１ロボット制御装置１８及び第２ロボット制御装置１９は干渉を回避する制御を行う必要がある。
【００５１】
図５（ｂ）はステップＳ２の移動予定演算工程及びステップＳ３の共有領域判断工程に対応する図である。図５（ｂ）に示すように、ステップＳ２において、ロボット姿勢演算部５０は単位時間が経過した後の各可動部の位置を演算する。単位時間は、ロボットが移動するときに干渉を回避可能な時間に設定する。従って、可動部の移動速度に合わせて設定するのが良い。また、移動速度が変わるときには単位時間も変更するのが好ましい。第１ロボット３において図中実線にて示す手部３０が単位時間を経過した後の推定場所を第１移動場所６２とする。同様に、第２ロボット４において図中実線にて示す手部３０が単位時間を経過した後の推定場所を第２移動場所６３とする。このとき、第１移動場所６２及び第２移動場所６３は共有領域３２の外部となっている。従って、第１ロボット３及び第２ロボット４はステップＳ３の次にステップＳ６の移動工程に移行する。そして、第１ロボット制御装置１８は手部３０を第１移動場所６２まで移動させる。第２ロボット制御装置１９は手部３０を第２移動場所６３まで移動させる。次に、第１ロボット３及び第２ロボット４はステップＳ７の終了判断工程を経てステップＳ２に移行する。
【００５２】
図５（ｃ）はステップＳ２の移動予定演算工程、ステップＳ３の共有領域判断工程、ステップＳ４の優先権確認工程に対応する図である。図５（ｃ）に示すように、ステップＳ２において、第１ロボット制御装置１８のロボット姿勢演算部５０は第１移動場所６２を演算し、第２ロボット制御装置１９のロボット姿勢演算部５０は第２移動場所６３を演算する。
【００５３】
このとき、第２移動場所６３は共有領域３２の外部に位置する。従って、第２ロボット４はステップＳ３を経て、ステップＳ６に移行する。そして、第１ロボット制御装置１８は手部３０を第１移動場所６２まで移動させる。
【００５４】
第１移動場所６２は共有領域３２内に設定される。従って、第１ロボット３はステップＳ３を経て、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、統合制御装置１７は第１ロボット３の優先順位を演算する。共有領域３２内に位置する予定のロボットは第１ロボット３のみであるので、統合制御装置１７は共有領域３２の優先順位の１番に第１ロボット３を設定する。そして、共有領域３２の優先順位を第１ロボット制御装置１８及び第２ロボット制御装置１９に出力する。
【００５５】
第１ロボット制御装置１８は優先順位の情報を入力して、第１ロボット３は共有領域３２の優先順位が１番であることを確認する。そして、第１ロボット３はステップＳ６に移行する。そして、第１ロボット制御装置１８は手部３０を第１移動場所６２まで移動させる。次に、第１ロボット３及び第２ロボット４はステップＳ７の終了判断工程を経てステップＳ２に移行する。
【００５６】
図５（ｄ）はステップＳ２の移動予定演算工程、ステップＳ３の共有領域判断工程、ステップＳ４の優先権確認工程、ステップＳ５の回避経路演算工程に対応する図である。図５（ｄ）に示すように、ステップＳ２において、第１ロボット制御装置１８のロボット姿勢演算部５０は第１移動場所６２を演算し、第２ロボット制御装置１９のロボット姿勢演算部５０は第２移動場所６３を演算する。
【００５７】
このとき、第１移動場所６２は共有領域３２の内部に位置する。そして、第２移動場所６３は共有領域３２内に設定される。従って、第１ロボット３及び第２ロボット４はステップＳ３を経て、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、統合制御装置１７は第１ロボット３及び第２ロボット４の優先順位を演算する。統合制御装置１７は先に共有領域３２に進入したロボットの優先順位を高く設定する。そして、優先順位の番号が小さい番号のロボットの優先順位が高いものとする。共有領域３２内に進入する順番は第１ロボット３が１番目であり、第２ロボット４が２番目であるので、統合制御装置１７は共有領域３２の優先順位の１番に第１ロボット３を設定し、優先順位の２番に第２ロボット４を設定する。そして、共有領域３２の優先順位を第１ロボット制御装置１８及び第２ロボット制御装置１９に出力する。
【００５８】
第１ロボット制御装置１８は優先順位の情報を入力して、第１ロボット３は共有領域３２の優先順位が１番であることを確認する。そして、第１ロボット３はステップＳ６に移行する。第１ロボット３の手部３０の場所と第１移動場所６２とが同じ場所なので、第１ロボット制御装置１８は手部３０の場所を維持する。
【００５９】
第２ロボット制御装置１９は優先順位の情報を入力して、第２ロボット４は共有領域３２の優先順位が２番であることを確認する。そして、第２ロボット４はステップＳ５に移行する。ステップＳ５において第２ロボット制御装置１９は第２移動場所６３に移動するときに、第２ロボット４が第１ロボット３と干渉しないことを演算する。そして、第２ロボット４はステップＳ６に移行する。第２ロボット制御装置１９は手部３０を第２移動場所６３まで移動させる。次に、第１ロボット３及び第２ロボット４はステップＳ７の終了判断工程を経てステップＳ２に移行する。
【００６０】
図６〜図７（ａ）はステップＳ２の移動予定演算工程、ステップＳ５の回避経路演算工程、ステップＳ６の移動工程に対応する図である。そして、第１ロボット３と第２ロボット４とが第１部品９と第２部品１０とを組み立てる作業を行う。図６（ａ）に示すように、ステップＳ５において、第１移動場所６２及び第２移動場所６３が共有領域３２の内部に位置している。そして、優先順位の１番は第１ロボット３であり、優先順位の２番は第２ロボット４となっている。この優先順位は、第１ロボット３が共有領域３２の外部に移動するまで継続する。
【００６１】
第１部品９と第２部品１０とが対向する場所に位置するように第１ロボット制御装置１８及び第２ロボット制御装置１９が各手部３０を移動させる。まず、第１ロボット制御装置１８が第１ロボット３を駆動して第１部品９を第３場所５８に移動させる。このとき、第２ロボット制御装置１９は第２ロボット４を制御することにより、第１ロボット３の経路から第２ロボット４を離しておく。第１ロボット３は動作計画データ４７に従って動作する。第２ロボット４は第１ロボット３の動作計画データ４７を確認することにより、第１ロボット３と干渉しない場所を演算する。そして、演算した場所にて待機する。
【００６２】
次に、第１ロボット３は所定の場所に停止する。そして、第１ロボット３の手部３０が第１部品９を把持した状態にて停止し待機する。第２ロボット制御装置１９は第１ロボット３が停止状態にあることを確認する。次に、第２ロボット制御装置１９は第２ロボット４を制御することにより、第１部品９と対向する場所に第２部品１０を移動させる。その結果、図６（ｂ）に示すように、第１部品９と対向する場所に第２部品１０が配置される。続いて、第２ロボット制御装置１９の干渉回避演算部５３は第１ロボット３と第２ロボット４とが干渉しないように第２部品１０を下降させる経路を演算し、第２移動場所６３を算出する。次に、第２ロボット制御装置１９は第２ロボット４を駆動して第２ロボット４の手部３０を下降させる。その結果、図６（ｃ）に示すように、第１部品９と第２部品１０とが結合して、合体品１５が形成される。
【００６３】
次に、第１ロボット制御装置１８のロボット姿勢演算部５０は、指部３１を広げて手部３０を上昇させて第１移動場所６２に移動する演算を行う。この動作は動作計画データ４７に登録されている動作である。第２ロボット制御装置１９は第１ロボット３の動作計画データ４７を参照して、回避行動を演算する。そして、第２ロボット制御装置１９の干渉回避演算部５３は、第１ロボット３の手部３０が移動する向きと同じ向きに第２ロボット４の手部３０を移動させて第２移動場所６３へ移動する経路を演算する。
【００６４】
続いて、第１ロボット制御装置１８は第１ロボット３を移動させて、第２ロボット制御装置１９は第２ロボット４を移動させる。このとき、第１ロボット３の手部３０が移動する向きと第２ロボット４の手部３０が移動する向きは同じ向きとなっている。そして、第２ロボット４の手部３０は第１ロボット３の手部３０より早く移動する。従って、第２ロボット４の手部３０は第１ロボット３の手部３０に干渉せずに移動することができる。その結果、図７（ａ）に示すように、第２ロボット４の手部３０は第１ロボット３と離れた場所に移動する。
【００６５】
共有領域３２内において、第１ロボット３が移動する予定の範囲を第１可動範囲６６とする。そして、第１ロボット３が移動しない予定の範囲を第１非可動範囲６７とする。第１可動範囲６６及び第１非可動範囲６７は第１ロボット３の動作計画データ４７を用いて算出することができる。そして、第２ロボット制御装置１９は第２ロボット４の手部３０を第１非可動範囲６７に移動させることにより、第１ロボット３と第２ロボット４との干渉を防止する。第１ロボット制御装置１８は第１可動範囲６６内に第１移動場所６２を設定して移動する。
【００６６】
図７（ｂ）及び図７（ｃ）はステップＳ２〜ステップＳ６に対応する図である。そして、合体品１５を移動する作業を行う。図７（ｂ）に示すように、第１ロボット制御装置１８は第１ロボット３を共有領域３２の外側に移動させる。従って、ステップＳ４において、優先順位の１番は第１ロボット３から第２ロボット４に変更される。そして、第２ロボット制御装置１９は第１ロボット３との干渉回避の演算をせずに第２ロボット４を駆動する。次に、第２ロボット制御装置１９は第２ロボット４を駆動することにより、手部３０に合体品１５を支持させる。
【００６７】
続いて、第２ロボット制御装置１９は第２移動場所６３を共有領域３２の外部に設定して、第２ロボット４を共有領域３２の外部に移動させる。その結果、第１ロボット３及び第２ロボット４は図７（ｃ）に示すように、共有領域３２の外部に位置する。続いて、第１ロボット制御装置１８は手部３０が第１場所５６と対向する場所となるように第１移動場所６２を設定し、第１ロボット３を移動させる。第２ロボット制御装置１９は手部３０が第６場所６１と対向する場所となるように第２移動場所６３を設定し、第２ロボット４を移動させる。次に、指部３１の間隔を離すことにより、合体品１５を除材装置６上に載置する。ステップＳ７の終了判断工程において、作業を終了する判断をするとき、部品を組み立てる工程を終了する。
【００６８】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、共有領域３２に第１ロボット３及び第２ロボット４が進入する。そして、第１ロボット３の優先順位が１番に設定され、第２ロボット４の優先順位が２番に設定される。優先順位の低い第２ロボット４は優先順位の高い第１ロボット３の干渉を回避する制御を行う。従って、複数のロボットは干渉を回避しながら作業することができる。
【００６９】
（２）本実施形態によれば、共有領域３２に進入した順番に優先順位が設定されている。従って、混乱なく容易に優先順位を設定することができる。
【００７０】
（３）本実施形態によれば、記憶装置３５には動作計画データ４７が記憶される。そして、第２ロボット４は記憶装置３５から動作計画データ４７を入力する。そして、第２ロボット４は動作計画データ４７を用いることにより第１ロボット３の動作予定を認識することができる。従って、第１ロボット３が動作する予定を用いて第２ロボット４は第１ロボット３との干渉を回避する制御を行うことができる。
【００７１】
（４）本実施形態によれば、第２ロボット４が第１ロボット３との干渉を回避するとき、第２ロボット４は第１ロボット３が移動する向きと同じ向きに移動する。このとき、第１ロボット３が移動する予定の場所から第２ロボット４がいなくなる為、第２ロボット４は第１ロボット３との干渉を回避することができる。
【００７２】
（第２の実施形態）
次に、ロボットの制御方法の一実施形態について図８の組立作業の作業方法を説明するための模式図を用いて説明する。
本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、第１ロボットの動作範囲を設定する点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００７３】
図８（ａ）はステップＳ２の移動予定演算工程及びステップＳ３の共有領域判断工程に対応する図である。すなわち、本実施形態では、図８（ａ）に示すように、ステップＳ２において、ロボット姿勢演算部５０は単位時間が経過した後の各可動部の位置を演算する。第１移動場所６２及び第２移動場所６３は共有領域３２の外部となっている。そして、第１ロボット制御装置１８は手部３０を第１移動場所６２まで移動させる。第２ロボット制御装置１９は手部３０を第２移動場所６３まで移動させる。次に、第１ロボット３及び第２ロボット４はステップＳ７の終了判断工程を経てステップＳ２に移行する。
【００７４】
図８（ｂ）はステップＳ２の移動予定演算工程、ステップＳ３の共有領域判断工程、ステップＳ４の優先権確認工程に対応する図である。図８（ｂ）に示すように、ステップＳ２において、第１ロボット制御装置１８のロボット姿勢演算部５０は第１移動場所６２を演算し、第２ロボット制御装置１９のロボット姿勢演算部５０は第２移動場所６３を演算する。
【００７５】
このとき、第２移動場所６３は共有領域３２の外部に位置する。従って、第２ロボット４はステップＳ３を経て、ステップＳ６に移行する。そして、第１ロボット制御装置１８は手部３０を第１移動場所６２まで移動させる。
【００７６】
第１移動場所６２は共有領域３２内に配置される。そして、統合制御装置１７は第１ロボット３の優先順位を演算する。共有領域３２内に位置する予定のロボットは第１ロボット３のみであるので、統合制御装置１７は共有領域３２の優先順位の１番に第１ロボット３を設定する。そして、共有領域３２の優先順位を第１ロボット制御装置１８及び第２ロボット制御装置１９に出力する。
【００７７】
第１ロボット制御装置１８は優先順位の情報を入力して、第１ロボット３は共有領域３２の優先順位が１番であることを確認する。そして、第１ロボット制御装置１８は手部３０を第１移動場所６２まで移動させる。
【００７８】
図８（ｃ）はステップＳ２の移動予定演算工程、ステップＳ３の共有領域判断工程、ステップＳ４の優先権確認工程に対応する図である。図８（ｃ）に示すように、ステップＳ２において、第１ロボット制御装置１８のロボット姿勢演算部５０は第１移動場所６２を演算し、第２ロボット制御装置１９のロボット姿勢演算部５０は第２移動場所６３を演算する。
【００７９】
このとき、第１移動場所６２は共有領域３２の内部に位置する。そして、第２移動場所６３も共有領域３２内に設定される。次に、統合制御装置１７は共有領域３２の優先順位の１番に第１ロボット３を設定し、優先順位の２番に第２ロボット４を設定する。そして、共有領域３２の優先順位を第１ロボット制御装置１８及び第２ロボット制御装置１９に出力する。
【００８０】
第２ロボット制御装置１９は優先順位の情報を入力して、第１ロボット３が共有領域３２の優先順位が１番であることを確認する。第２ロボット制御装置１９の干渉回避演算部５３は第１可動範囲６６を演算する。第１可動範囲６６は第１ロボット３の動作計画データ４７を用いて算出する。そして、第２ロボット制御装置１９の干渉回避演算部５３は第２移動場所６３を第１可動範囲６６の外側である第１非可動範囲６７に設定する。第１ロボット３が第１可動範囲６６内を移動する間、第２ロボット制御装置１９は第２ロボット４を第１非可動範囲６７で待機させる。そして、第１ロボット３が停止するとき、第２ロボット制御装置１９は第２ロボット４を第１可動範囲６６にて動作させる。
【００８１】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、共有領域３２内で第１ロボット３が移動する間、第２ロボット４が第１可動範囲６６に進入しない為、第２ロボット４と第１ロボット３との干渉を回避することができる。
【００８２】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、組立装置１には２台のロボットが配置された。そして、共有領域３２では２台のロボットが動作した。共有領域３２には３台以上のロボットが動作しても良い。この場合にも、共有領域３２に進入する順番に優先順位を設定して、干渉を回避する制御を行うことができる。ロボットの台数が多い方が複雑な作業を行うことができる。
【００８３】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、ステップＳ４の優先権確認工程を行う毎に優先順位を演算したが、ロボットが共有領域３２を入退場するときにのみ優先順位を演算しても良い。優先順位を演算する回数を減らせるので、プログラムを簡便にすることができる。
【００８４】
（変形例３）
前記第２の実施形態では、第２ロボット４が第１ロボット３と干渉を回避するために、動作を停止して待機した。回避する方法は他の方法を用いても良い。例えば、第２ロボット４の動作を遅くして、干渉するタイミングをずらしても良い。また、第２ロボット４が第１ロボット３と干渉しないための第２ロボット４の経路を算出しても良い。ロボットを停止させないので、ロボットを動作開始させるときに必要となる電力を小さくすることができる。
【００８５】
（変形例４）
前記実施形態では、第１ロボット３及び第２ロボット４に垂直多関節ロボットを採用したが、ロボットの形態に限定されない。水平多関節ロボット、直交ロボット、パラレルリンクロボット等各種の形態のロボットを採用することができる。
【００８６】
（変形例５）
前記第１の実施形態では、共有領域３２に先に進入したロボットの優先順位を高くしたが、優先順位の決め方はこれに限らない。例えば、予め、ロボット毎に優先順位を設定しても良い。また、動作の途中で優先順位を変更するような動作計画を設定しても良い。干渉回避の演算をするときに優先順位が明確になっていれば良い。
【００８７】
（変形例６）
前記第１の実施形態では、統合制御装置１７が優先順位を演算したが、これに限らない。統合制御装置１７を配置せずに、第１ロボット制御装置１８及び第２ロボット制御装置１９が優先順位を演算しても良い。
【００８８】
（変形例７）
前記第１の実施形態では、統合制御装置１７に記憶装置３５を配置したが、必ずしも記憶装置３５が配置されなくとも良い。第１ロボット制御装置１８または第２ロボット制御装置１９のメモリー３７に最初から記憶させても良い。
【符号の説明】
【００８９】
３…第１ロボット、４…第２ロボット、３２…共有領域、３５…記憶部としての記憶装置、３７…記憶部としてのメモリー、４７…動作計画データ。
【図１】
2010240793.tif 000003
【図２】
2010240793.tif 000004
【図３】
2010240793.tif 000005
【図４】
2010240793.tif 000006
【図５】
2010240793.tif 000007
【図６】
2010240793.tif 000008
【図７】
2010240793.tif 000009
【図８】
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