(57)【要約】【課題】人間がロボットに接近してきた場合、その人間の安全性を確保しつつロボットを作動または停止させることができるロボット群システムを提供すること。【解決手段】ロボット群システム１００は、アームを有する第１ロボットと複数の第２ロボットを備えるロボット群と、前記ロボット群への人間の接近を検出し、前記複数の第２ロボットへの前記人間の接近情報を検出する接近情報検出部とを備え、前記第１ロボットは、前記接近情報を他の前記第２ロボットへ送信する送信部を有し、前記第２ロボットは、前記接近情報を受信する受信部と、前記接近情報に基づいて、複数の動作モードから１つの前記動作モードを設定する動作モード設定部とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間のロボットへの接近情報を検出する接近情報検出部と、前記接近情報を他のロボットへ送信する送信部と、前記接近情報に基づいて動作または停止する動作モードを設定する動作モード設定部と、を備えた第１ロボットと、
前記第１ロボットから送信された前記接近情報を受信する受信部と、前記接近情報に基づいて停止または動作する動作モードを設定する動作モード設定部と、を備えた第２ロボットと、
を有することを特徴とするロボット群システム。
【請求項２】
人間のロボットへの接近情報を検出する接近情報検出部と、前記接近情報を他のロボットへ送信する送信部と、前記接近情報を他のロボットから受信する受信部と、前記接近情報に基づいて動作または停止する動作モードを設定する動作モード設定部と、を備えた複数のロボットを有し、
前記複数のロボットの中から前記接近情報を他のロボットよりも先に検出したロボットを第１ロボットとし、前記第１ロボット以外のロボットを第２ロボットとし、前記第１ロボットから前記第２ロボットへ前記接近情報を送信することを特徴とするロボット群システム。
【請求項３】
前記ロボットの記憶部には、前記ロボットに通電する電源を全て遮断させる非常停止モードが格納され、且つ前記ロボットを通電状態のままにして動作のみを一時停止させる一時停止モードと、前記ロボットを通電状態のままにして動作におけるサイクルの区切りで停止させるサイクル停止モードと、前記ロボットのアームの位置および姿勢を原点に復帰させて通電状態のまま停止させる原点復帰モードと、低速度および低トルクで前記ロボットを作動させる低速及び低トルク動作モードと、のうちの少なくとも１つが格納され、
前記動作モード設定部は、前記記憶部に格納された前記動作モードの中から一つの動作モードを選定する請求項１または２に記載のロボット群システム。
【請求項４】
前記第１ロボットは、複数の前記第２ロボットの中で前記人間が接近したロボットに前記接近情報を送信する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット群システム。
【請求項５】
前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれる請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボット群システム。
【請求項６】
前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記予測時間が閾値よりも小さいと、前記ロボットに通電する電源を全て遮断させる前記非常停止モードに設定する請求項３に記載のロボット群システム。
【請求項７】
前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記ロボットは、前記予測時間が閾値以上であり、且つ低速動作または低トルク動作からの動作または停止であれば、前記低速及び低トルク動作モードに設定する請求項３に記載のロボット群システム。
【請求項８】
前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記ロボットは、前記予測時間が閾値以上であり、前記ロボットのアームが何も支持していない状態からの動作または停止であれば、前記一時停止モードに設定する請求項３に記載のロボット群システム。
【請求項９】
前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記ロボットは、前記予測時間が閾値以上であり、前記ロボットのアームが動作中且つ組立作業対象物の組み立てを行っていない状態からの動作または停止であれば、前記サイクル停止モードに設定する請求項３に記載のロボット群システム。
【請求項１０】
前記接近情報には、前記人間が前記ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記ロボットは、前記予測時間が閾値以上であり、組立作業対象物の組み立てを行っている状態からの動作または停止であれば、前記原点復帰モードに設定する請求項３に記載のロボット群システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット群システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボットの技術進歩は著しく、これまでは、ロボットと人間は、分け隔てられて作業を行ってきたが、人間と共存して作業を行うロボットや、複数の前記ロボットを有するロボット群システムが提案されてきている。また、複数のロボット同士が連携して作業を行うロボット群システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなロボット群システムより、生産効率が向上することが期待される。
また、生産効率をより向上させるため、ロボットに対し、隔離用の安全柵を設けずに、エリアセンサー等を用いて、ロボットに対する人間の接近を検出し、人間がロボットに接近したことがエリアセンサーにより検出された場合は、そのロボットを停止さるという安全策が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５０６４６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、従来では、人間がロボットに接近したことがエリアセンサーにより検出された場合、所定のエリア内のすべてのロボット（ロボット群）を停止させるので、その復旧作業に手間および時間がかかるという問題がある。
本発明の目的は、人間がロボットに接近してきた場合、安全性を確保しつつロボットを作動または停止させ、且つ容易に復旧作業ができるロボット群システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
人間がロボット群に接近してきても、安全にロボットを作動または停止させ、且つ容易に復旧作業ができるロボット群システムを提供することは、本発明に係わる下記により達成される。
（適用例１）
本発明に係わるロボット群システムは、人間のロボットへの接近情報を検出する接近情報検出部と、前記接近情報を他のロボットへ送信する送信部と、前記接近情報に基づいて動作または停止する動作モードを設定する動作モード設定部と、を備えた第１ロボットと、
前記第１ロボットから送信された前記接近情報を受信する受信部と、前記接近情報に基づいて停止または動作する動作モードを設定する動作モード設定部と、を備えた第２ロボットと、
を有することを特徴とする。
【０００６】
これにより、人間がロボットに接近してきた場合、第１ロボットに設置された接近情報検出部が接近情報を検出して、第２ロボットへ接近情報を送信し、この接近情報を第２ロボットが受信して共有化できるので、その人間の安全性を確保しつつロボット群のロボットを作動させるまたは停止させることができる。
また、第１ロボットが第２ロボットに接近情報を送信するので、第２ロボットでは、接近情報を検出する手段が不要であり、これにより、第２ロボットの構成及び制御を簡素化することができる。
【０００７】
（適用例２）
本発明に係わるロボット群システムでは、人間のロボットへの接近情報を検出する接近情報検出部と、前記接近情報を他のロボットへ送信する送信部と、前記接近情報を他のロボットから受信する受信部と、前記接近情報に基づいて動作または停止する動作モードを設定する動作モード設定部と、を備えた複数のロボットを有し、
前記複数のロボットの中から前記接近情報を他のロボットよりも先に検出したロボットを第１ロボットとし、前記第１ロボット以外のロボットを第２ロボットとし、前記第１ロボットから前記第２ロボットへ前記接近情報を送信することを特徴とする。
【０００８】
これにより、人間がロボットに接近してきた場合、接近されたロボットに設置された接近情報検出部が接近情報を検出する。この検出したロボットを第１ロボットとする。この第１ロボットが接近情報を送信し、この接近情報を第２ロボットが受信して共有化できるので、その人間の安全性を確保しながらロボット群のロボットを作動させるまたは停止させることができる。
また、複数のロボットに設置された接近情報検出部のそれぞれが接近情報を検出するので、ロボット群の広い領域で人間の接近情報を検出することができる。よって、
人間がロボットに接近してきても、安全性を確保しつつロボットを作動または停止させることができる。
【０００９】
（適用例３）
本発明に係わるロボット群システムでは、前記ロボットの記憶部には、前記ロボットに通電する電源を全て遮断させる非常停止モードが格納され、且つ前記ロボットを通電状態のままにして動作のみを一時停止させる一時停止モードと、前記ロボットを通電状態のままにして動作におけるサイクルの区切りで停止させるサイクル停止モードと、前記ロボットのアームの位置および姿勢を原点に復帰させて通電状態のまま停止させる原点復帰モードと、低速度および低トルクで前記ロボットを作動させる低速及び低トルク動作モードと、のうちの少なくとも１つが格納され、
前記動作モード設定部は、前記記憶部に格納された前記動作モードの中から一つの動作モードを選定することが好ましい。
これにより、人間がロボットに接近してきても、復旧作業にかかる手間および時間の削減と安全性とを両立するのに好適なロボットの動作モードを提供することができる。
【００１０】
（適用例４）
本発明に係わるロボット群システムでは、前記第１ロボットは、複数の前記第２ロボットの中で前記人間が接近したロボットに前記接近情報を送信することが好ましい。
これにより、人間の接近から距離が離れている第２ロボットが、この接近情報と関係なく通常の動作を継続できるのでロボット群の生産性を維持できる。
【００１１】
（適用例５）
本発明に係わるロボット群システムでは、前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれることが好ましい。
これにより、人間がロボットに接近してきた場合、より確実に、その人間の安全性を確保しつつロボットを作動または停止させることができる。
【００１２】
（適用例６）
本発明に係わるロボット群システムでは、前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記予測時間が閾値よりも小さいと、前記ロボットに通電する電源を全て遮断させる前記非常停止モードに設定することが好ましい。
これにより、人間の安全性を最優先にしてロボットを停止することができる。
【００１３】
（適用例７）
本発明に係わるロボット群システムでは、前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記ロボットは、前記予測時間が閾値以上であり、且つ低速動作または低トルク動作からの動作または停止であれば、前記低速及び低トルク動作モードに設定することが好ましい。
ロボットを停止させるとその復旧作業に手間および時間が非常にかかるので、これにより、人間の安全性を確保しつつロボットを作動させることができる。
【００１４】
（適用例８）
本発明に係わるロボット群システムでは、前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記ロボットは、前記予測時間が閾値以上であり、前記ロボットのアームが何も支持していない状態からの動作または停止であれば、前記一時停止モードに設定することが好ましい。
これにより、ロボットを停止させた場合、その復旧作業にかかる手間および時間を削減することができる。
【００１５】
（適用例９）
本発明に係わるロボット群システムでは、前記接近情報には、前記人間が前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記ロボットは、前記予測時間が閾値以上であり、前記ロボットのアームが動作中且つ組立作業対象物の組み立てを行っていない状態からの動作または停止であれば、前記サイクル停止モードに設定することが好ましい。
これにより、ロボットを停止させた場合、その復旧作業にかかる手間および時間を削減することができる。
【００１６】
（適用例１０）
本発明に係わるロボット群システムでは、前記接近情報には、前記人間が前記ロボットの位置に到達するまでの予測時間が含まれ、
前記ロボットは、前記予測時間が閾値以上であり、組立作業対象物の組み立てを行っている状態からの動作または停止であれば、前記原点復帰モードに設定することが好ましい。
これにより、ロボットを停止させた場合、その復旧作業にかかる手間および時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のロボット群システムの第１実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。
【図２】図１に示すロボット群システムのブロック図である。
【図３】動作モードを説明するための図（動作モードテーブル、作業ランクテーブル）である。
【図４】図１に示すロボット群システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図５】図１に示すロボット群システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図６】図１に示すロボット群システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図７】図１に示すロボット群システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図８】図１に示すロボット群システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明のロボット群システムの第２実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のロボット群システムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のロボット群システムの第１実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。図２は、図１に示すロボット群システムのブロック図である。
図３は、動作モードを説明するための図（動作モードテーブル、作業ランクテーブル）である。図４〜図８は、それぞれ、図１に示すロボット群システムの制御動作を示すフローチャートである。
なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００１９】
図１および図２に示すロボット群システム１００は、３つのロボット１ａ、１ｂ、１ｃで構成されたロボット群７を有している。ロボット１ａは、親ロボット（第１ロボット）であり、ロボット１ｂ、１ｃは、それぞれ、子ロボット（第２ロボット）である。以下では、ロボット１ａ、１ｂ、１ｃを区別する場合は、それぞれ、「ロボット１ａ」、「ロボット１ｂ」、「ロボット１ｃ」と表記し、区別する必要がない場合は、それぞれ、「ロボット１」と表記する。なお、子ロボットの数は、２つに限定されず、例えば、１つでもよく、また、３つ以上でもよい。
【００２０】
ロボット１ａ、１ｂ、１ｃは、作業台６１の近傍に、図１中右側から左側に向って、この順序で、１列に並んでいる。また、ロボット１ａとロボット１ｂとの間には、作業者（人間）５００が配置されており、ロボット１ａ、１ｂ、１ｃと作業者（人間）５００とが共存し、ロボット１ａ、１ｂ、１ｃが連携し、また、ロボット１ａ、１ｂ、１ｃと作業者とが連携して所定の作業を行う。なお、ロボット１ａ、１ｂ、１ｃの位置関係は、図示の構成に限定されず、例えば、親ロボットであるロボット１ａは、図１中の最も左側に位置していてもよく、また、ロボット１ｂとロボット１ｃとの間に位置していてもよい。また、作業者の位置は、図示の構成では、ロボット１ａとロボット１ｂとの間であるが、これに限定されないことは、言うまでもない。
【００２１】
ロボット１ａは、ロボット本体１０と、ロボット本体１０の作動を制御するロボット制御装置２と、ロボット本体１０に設けられた検出部（センサー）としての３つの撮像装置５１、５２、５３とを有している。
また、ロボット１ｂは、ロボット本体１０と、ロボット本体１０の作動を制御するロボット制御装置２とを有している。
【００２２】
また、ロボット１ｃは、ロボット本体１０と、ロボット本体１０の作動を制御するロボット制御装置２とを有している。
なお、ロボット１ａと、ロボット１ｂと、ロボット１ｃとは、撮像装置５１、５２、５３の有無と、ロボット制御装置２の制御動作とを除き、同様であるので、以下では、代表的に、ロボット１ａについて説明する。
【００２３】
ロボット本体１０と、ロボット制御装置２と、撮像装置５１、５２、５３とは、それぞれ、電気的に接続されている。また、ロボット制御装置２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が内蔵されたパーソナルコンピューター（ＰＣ）等で構成することができる。なお、ロボット本体１０とロボット制御装置２とは、一体であってもよく、また、別体であってもよい。
【００２４】
ロボット本体１０は、複数のアーム（リンク）の隣り合う前記アーム同士を回動自在に連結してなるアーム連結体３１、３２と、アーム連結体３１を駆動する複数の駆動源と、アーム連結体３２を駆動する複数の駆動源とを有している。各駆動源は、それぞれ、モーターおよび減速機等で構成され、各モーターは、それぞれ、そのモーターに電気的に接続されたモータードライバーを介してロボット制御装置２により制御される。各駆動源において、それぞれ、減速機を省略してもよいことは、言うまでもない。なお、アーム連結体３１、３２の先端部のアームは、リストと呼ばれており、各リストには、それぞれ、エンドエフェクタ等を取り付けることができる。
【００２５】
本実施形態では、アーム連結体３１、３２の先端部のアーム（リスト）に、それぞれ、エンドエフェクタとして、例えば、作業対象物や工具等を把持するハンド（マニピュレーター）４１、４１が着脱自在に装着される。ハンド４１、４２としては、それぞれ、特に限定されないが、本実施形態では、ハンド４１、４２は、それぞれ、複数本の指部（フィンガー）、各指部を駆動する複数の駆動源とを有している。各駆動源の作動は、ロボット制御装置２により制御される。
【００２６】
撮像装置５１〜５３は、ロボット本体１０の背面部に設置されている。この撮像装置５１〜５３は、撮像素子を有し、その全体で、ロボット本体１０の背面側および左右の両側面側を撮像することができるようになっている。すなわち、撮像装置５１は、ロボット本体１０の図１中の左側を撮像し、撮像装置５２は、ロボット本体１０の背面側を撮像し、撮像装置５３は、ロボット本体１０の図１中の右側を撮像する。これにより、ロボット群７の背面側および左右の両側面側から人間がロボット群７に接近する場合、そのロボット群７への人間の接近を検出することができる。なお、ロボット本体１０（ロボット群７）の正面側には、作業台６１があるので、ロボット群７の正面側から人間がロボット群７に接近しても問題がない。
【００２７】
撮像装置５１〜５３により撮像し、作成された（得られた）画像データ（撮像データ）は、ロボット１ａのロボット制御装置２に入力され、ロボット制御装置２は、前記画像データ（画像データから得られる画像を含む）に基づいて、各処理を行なう。
なお、撮像装置の数は、３つには限定されず、例えば、１つ、２つ、または、４つ以上でもよい。
また、撮像装置は、ロボット本体１０以外の部位、例えば、天井や壁等のロボット本体１０から所定距離離間した位置に、撮像装置の位置が不変となるように固定的に設置されていてもよい。
【００２８】
また、ロボット１ａのロボット制御装置２は、他の各ロボット１ｂ、１ｃのそれぞれと通信（送信、受信）を行う通信部２１と、記憶部２２と、複数の動作モードから１つの動作モードを選択して設定する動作モード設定部２３と、撮像装置５１〜５３により撮像して作成された画像データに基づいて、ロボット１ａ〜１ｃのそれぞれへの人間の接近の程度に関する接近情報を求める接近情報導出部２４とを有している。記憶部２２には、例えば、各プログラム、ロボット１ａ〜１ｃの配置等を示すレイアウト情報、図３に示す動作モードテーブルおよび作業ランクテーブル、各データ等が記憶される。また、ロボット間の通信の方式は、特に限定されず、無線通信でもよく、また、有線通信でもよい。なお、ロボット１ｂ、１ｃのロボット制御装置２は、それぞれ、接近情報導出部２４が省略されている以外は、同様である。
【００２９】
このロボット群システム１００では、ロボット１ａは、ロボット制御装置２により、ロボット本体１０（アーム連結体３１、３２、ハンド４１、４２等）、撮像装置５１〜５３の作動を制御することにより、ハンド４１、４２で作業対象物や工具等を把持（支持）し、所定の作業を行う。ロボット１ｂ、１ｃについてもそれぞれ撮像装置５１〜５３以外については同様である。ロボット群システム１００が行う作業については、特に限定されず、種々の作業が含まれるが、本実施形態では、その一例として、下記の作業を例に挙げて説明を行う。また、理解を容易にするため、ロボット１ａ〜１ｃがすべて下記の作業を行うこととして説明を行う。
すなわち、各ロボット１ａ〜１ｃが行う作業は、２つの作業対象物（組立作業対象物）に対し、電動ドライバーでネジを締結し、その２つの作業対象物を固定する組立作業とする。この作業は、下記の４つのサイクルで構成されており、各サイクルが完了したときが、その作業における区切りである。
【００３０】
第１のサイクルでは、ハンド４１、４２により、２つの作業対象物を把持し、所定の位置に移動させ、各作業対象物の互いのネジ孔が連通するように、各作業対象物を載置する。
第２のサイクルでは、ハンド４１、４２の一方（ここでは、ハンド４１とする）により、電動ドライバーを把持する。なお、電動ドライバーの先端部は、永久磁石を構成している。
【００３１】
第３のサイクルでは、電動ドライバーの先端部にその電動ドライバーの磁力でネジを吸着する。
第４のサイクルでは、電動ドライバーで各作業対象物にネジを締結し、各作業対象物を組み立てる。なお、本実施形態では、この第４のサイクルのみが、作業対象物の組み立て動作である。
【００３２】
次に、作業の際のロボット群システム１００の動作について説明する。
作業の際は、ロボット１ａのロボット制御装置２は、ロボット群７への人間の接近を検出し、ロボット１ａ〜１ｃのそれぞれへの人間の接近の程度に関する接近情報を求める。すなわち、撮像装置５１〜５３により撮像し、画像データを作成し、接近情報導出部２４は、その画像データに基づいて、ロボット群７への人間の接近を検出する。そして、接近情報導出部２４は、前記画像データに基づいて、前記接近情報を求める。したがって、撮像装置５１〜５３と、接近情報導出部２４とにより、接近情報検出部の主要部が構成される。なお、前記処理は、作業中、定期的に行われるが、不規則に行ってもよいことは、言うまでもない。
ここで、接近情報としては、例えば、人間がロボット１ａ〜１ｃのそれぞれの位置に到達するまでの予測時間（予測到達時間）等が挙げられる。この予測時間は、画像データに基づいて、ロボット１ａ〜１ｃの位置および人間の位置を特定し、ロボット１ａ〜１ｃの位置と人間の位置との距離を求め、また、画像データに基づいて、人間の移動速度を求め、前記距離を前記移動速度で除算することにより求めることができる。
【００３３】
ロボット１ａのロボット制御装置２の通信部２１は、対応する接近情報を他のロボット１ｂ、１ｃのロボット制御装置２の通信部２１にそれぞれ送信し、ロボット１ｂ、１ｃのロボット制御装置２の通信部２１は、それぞれ、その接近情報を受信する。なお、ロボット１ａは、人間が向かっている（衝突する可能性のある）ロボット１のみに接近情報を送信してもよい。
そして、ロボット１ａ〜１ｃの動作モード設定部２３は、それぞれ、接近情報および作業の内容に基づいて、ロボット１ａ〜１ｃの動作モードとして、複数の動作モードから１つの動作モードを選択して設定する。なお、作業の内容を考慮せずに、接近情報に基づいて、動作モードを設定してもよいことは、言うまでもない。
【００３４】
前記複数の動作モードとしては、特に限定されないが、例えば、非常停止モードと、一時停止モードと、サイクル停止モードと、原点復帰モードと、低速及び低トルク動作モード等が挙げられる。そして、前記複数の動作モードとして、前記５つの動作モードのうちの少なくとも２つが含まれることが好ましく、全部含まれることがより好ましい。なお、前記複数の動作モードに、前記以外の動作モードが含まれていてもよい。
【００３５】
非常停止モードとは、ロボット１に通電する電源を全て遮断してロボット１を停止させる動作モードである。
人間がロボット１の位置に到達するまでの予測時間が予め設定された閾値よりも小さい場合は、動作モードが非常停止モードに設定される。
前記閾値としては、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、１秒以上、１０秒以下であることが好ましく、２秒以上、８秒以下であることがより好ましい。閾値が前記下限値よりも小さいと、他の条件によっては、ロボット１に向っている人間の安全性が低下し、また、閾値が前記上限値よりも大きいと、非常停止モードに設定される頻度が高くなる。
動作モードをこの非常停止モードに設定することにより、ロボット１が非常に安全なものとなり、ロボット１に接近してくる人間の安全性を向上させることができる。
【００３６】
また、一時停止モードとは、ロボット１を通電状態のままにして動作のみを一時停止させる動作モードである。
前記予測時間が前記閾値以上であり、アーム連結体３１、３２に装着されたハンド４１、４２が何も把持（支持）していない場合は、一時停止モードに設定される。
動作モードをこの一時停止モードに設定することにより、非常停止モードに比べ、ロボット１を停止させた後、その復旧作業にかかる手間および時間を削減することができ、生産効率を向上させることができる。
【００３７】
また、サイクル停止モードとは、ロボット１を通電状態のままにして、作業における区切り、すなわち、動作におけるサイクルの区切りで停止させる動作モードである。
なお、非常停止モードと、一時停止モードと、サイクル停止モードと、原点復帰モードは、ロボット１を停止させた場合、この順序で、ロボット１の復旧に手間と時間がかかる。
【００３８】
前記予測時間が前記閾値以上であり、ロボット１が動作中、例えば、アーム連結体３１、３２に装着されたハンド４１、４２が作業対象物または工具等の作業対象物の組み立てに必要な物を把持（支持）しているが、作業対象物の組み立てを行っていない場合は、サイクル停止モードに設定される。前記作業対象物の組み立てとは、本実施形態では、電動ドライバーでネジを締結する動作である。
動作モードをこのサイクル停止モードに設定することにより、一時停止モードに比べ、ロボット１を停止させた後、その復旧作業にかかる手間および時間を削減することができ、生産効率を向上させることができる。
【００３９】
また、原点復帰モードとは、作業を完了させ、ロボット１の位置および姿勢を作業開始前の初期（原点）の位置および姿勢にし、ロボット１を通電状態のままにして停止させる動作モードである。
前記予測時間が前記閾値以上であり、作業対象物の組み立てを行っている場合は、原点復帰モードに設定される。
動作モードをこの原点復帰モードに設定することにより、サイクル停止モードに比べ、ロボット１を停止させた後、その復旧作業にかかる手間および時間を削減することができ、生産効率を向上させることができる。
【００４０】
また、低速及び低トルク動作モードとは、通常の作動時の平均速度よりも小さい速度および通常の作動時の平均トルクよりも小さいトルクでロボット１を作動させる動作モードである。すなわち、低速及び低トルク動作モードにおいては、各駆動源のモーターの回転速度が通常の作動時の平均回転速度よりも低くなり、また、出力トルクが通常の作動時の平均出力トルクよりも低くなる。
【００４１】
前記予測時間が前記閾値以上であり、ロボット１が低速動作または低トルク動作を行っている場合は、低速及び低トルク動作モードに設定される。
低速動作または低トルク動作を行っているロボット１、例えば、精密作業を行っているロボット１を停止させるとその復旧作業に手間および時間が非常にかかるので、動作モードをこの低速及び低トルク動作モードに設定することにより、人間の安全性を確保しつつロボット１を作動させることができる。
【００４２】
次に、図３に示す表および図４〜図８に示すフローチャートに基づき、作業の際のロボット群システム１００の制御動作の１例について説明する。
図４に示すように、前述した２つの作業対象物を組み立てる作業においては、ロボット１ａは、定期的に撮像装置５１〜５３により撮像し、画像データを作成し、その画像データ基づいて、ロボット群７への人間の接近を検出する。そして、ロボット１ａは、ロボット群７への人間の接近を検出すると、割り込み処理を行う。なお、図４では、２つの作業対象物を把持する前に割り込み処理が行われた例が示されているが、前述したように、これに限定されるものではない。この割り込み処理は、後述する。
【００４３】
また、ロボット１ａは、ロボット群７への人間の接近を検出しない場合は、ハンド４１、４２を移動させ、ハンド４１、４２により、２つの作業対象物を把持する（ステップＳ１０１）。そして、ハンド４１、４２により、２つの作業対象物を把持したか否かを判断し（ステップＳ１０２）、把持していない場合は、ステップＳ１０２に戻り、把持した場合は、ハンド４１、４２を移動させ、２つの作業対象物の互いのネジ孔が連通するように、各作業対象物を作業台６１上の所定の位置に載置する（ステップＳ１０３）。
【００４４】
次いで、ハンド４１、４２を移動させ、ハンド４１により、電動ドライバーを把持する（ステップＳ１０４）。そして、ハンド４１により、電動ドライバーを把持したか否かを判断し（ステップＳ１０５）、把持していない場合は、ステップＳ１０４に戻り、把持した場合は、ハンド４１を移動させ、動ドライバーの先端部にその電動ドライバーの磁力でネジを吸着する（ステップＳ１０６）。
【００４５】
そして、動ドライバーの先端部にその電動ドライバーの磁力でネジが吸着したか否かを判断し（ステップＳ１０７）、吸着していない場合は、ステップＳ１０６に戻り、吸着した場合は、ハンド４１を移動させ、動ドライバーで、各作業対象物にネジを締結し、各作業対象物を組み立てる（ステップＳ１０８）。
そして、各作業対象物にネジが締結され、各作業対象物の組み立てが完了したか否かを判断し（ステップＳ１０９）、各作業対象物の組み立てが完了していない場合は、ステップＳ１０８に戻り、完了した場合は、作業が完了であり、このプログラムを終了する。
【００４６】
次に、割り込み処理について説明する。
割り込み処理では、ロボット１ａは、接近検知処理を開始する（ステップＳ２０１）。
まずは、接近情報導出部２４は、画像データに基づいて、ロボット群７への人間の接近方向と、接近速度と、人間の位置とを検出し（ステップＳ２０２）、それらの情報に基づいて、人間がロボット１ａ〜１ｃのいずれかと衝突する可能性があるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。
そして、衝突する可能性がない場合は、この割り込み処理を終了し、割り込みがかかったときのステップ、図４に示す例ではステップＳ１０１に戻る。
【００４７】
また、衝突する可能性がある場合は、ロボット１ａ〜１ｃの配置等を示すレイアウト情報を記憶部２２から読み込み（ステップＳ２０４）、画像データと、レイアウト情報とに基づいて、ロボット１ａ〜１ｃのうちの人間が衝突する可能性のあるロボット１、すなわち、人間が向かっているロボット１の位置に到達するまでの予測時間を求める（ステップＳ２０５）。
【００４８】
次いで、ロボット１ａの通信部２１は、予測時間を含む接近情報を他のロボット１ｂ、１ｃに送信する（ステップＳ２０６）。なお、前述したように、ロボット１ａは、人間が向かっている（衝突する可能性のある）ロボット１のみに接近情報を送信してもよい。また、ロボット１ａは、人間がロボット１ａに向っていない場合は、この割り込み処理を終了し、割り込みがかかったときのステップ、図４に示す例ではステップＳ１０１に戻る（図示せず）。
【００４９】
次いで、ロボット１ａ〜１ｃのうち、人間が向かっている（衝突する可能性のある）ロボット１は、動作モード判断処理を開始する（ステップＳ３０１）。なお、ロボット１ｂ、１ｃは、それぞれ、人間がロボット１ｂ、１ｃに向かっている場合、ロボット１ａから送信された接近情報を通信部２１で受信し、これにより、ステップＳ３０１から割り込み処理を行う。
【００５０】
次いで、動作モード設定部２３は、アーム連結体３１、３２のステータス、例えば、位置、速度、作業内容等を確認する（ステップＳ３０２）。
次いで、動作モード設定部２３は、図３に示す動作モードテーブルを参照する（ステップＳ３０３）。
動作モードテーブルには、一時停止モード、サイクル停止モードおよび原点復帰モードのうち、許可される動作モードが、作業の作業ランクに対応させて記載されている。
【００５１】
次いで、動作モード設定部２３は、動作モード選択処理を行う（ステップＳ３０４）。
次に、動作モード選択処理について説明する。
図５に示すように、動作モード選択処理では、動作モード設定部２３は、接近情報のうち、人間がロボット１の位置に到達するまでの予測時間を確認する（ステップＳ４０１）。
【００５２】
次いで、前記予測時間が予め設定された閾以上であるか否かを判断し（ステップＳ４０２）、閾値よりも小さい場合は、非常停止モードに設定し、ロボット１を停止させる（ステップＳ４０３）。
また、前記予測時間が閾以上である場合は、図３に示す作業ランクテーブルを参照し、現在の作業の作業ランクを確認する（ステップＳ４０４）。
【００５３】
作業ランクテーブルには、各作業の作業ランクが記載されている。この作業ランクテーブルは、図３中の左側ほど、付加価値が高く、右側ほど、付加価値が低くなっている。具体的には、「低速動作または低トルク動作中」が作業ランク「Ａ」であり、「組立中」が作業ランク「Ｂ」であり、「作業対象物把持（支持）中であるが、組立を行っていない場合」が作業ランク「Ｃ」であり、「作業対象物を把持（支持）していない場合」が作業ランク「Ｄ」である。
【００５４】
次いで、図３に示す動作モードテーブルを参照し、許可されている動作モードを確認する（ステップＳ４０５）。
次いで、現在の作業の作業ランクが「Ａ」であるか否かを判断し（ステップＳ４０６）、「Ａ」である場合は、低速及び低トルク動作モードに設定し、低速及び低トルク動作を行って（ステップＳ４０７）、作業ランクが「Ａ」の作業を完了させる（ステップＳ４０８）。そして、現在の作業の作業ランクが「Ａ」から他のランクに移行したか否かを判断し（ステップＳ４０９）、「Ａ」から移行しない場合は、低速及び低トルク動作モードを維持し、低速及び低トルク動作を行って、作業ランクが「Ａ」の作業を継続し（ステップＳ４１０）、ステップＳ４０９に戻る。
【００５５】
また、現在の作業の作業ランクが「Ａ」から他のランクに移行した場合は、低速及び低トルク動作を行って（ステップＳ４１１）、予め設定された停止位置でロボット１を停止させ（ステップＳ４１２）、このプログラムを終了する。
また、前記ステップＳ４０６において、現在の作業の作業ランクが「Ａ」ではない場合は、他ランク停止処理を行う（ステップＳ４１３）。
【００５６】
次に、他ランク停止処理について説明する。
図６に示すように、他ランク停止処理では、動作モード設定部２３は、図３に示す動作モードテーブルを参照し、作業ランク（作業）に対して許可されている動作モードを確認する（ステップＳ５０１）。
次いで、人間がロボット１の位置に到達するまでの予測時間内に、全作業が完了するか否かを判断し（ステップＳ５０２）、完了する場合は、全作業を完了させ（ステップＳ５０３）、上位停止モード選択処理を行い（ステップＳ５０４）、完了しない場合は、許可停止モード選択処理を行う（ステップＳ５０５）。
【００５７】
次に、許可停止モード選択処理について説明する。
図７に示すように、許可停止モード選択処理では、動作モード設定部２３は、一時停止モードが許可されているか否かを判断し（ステップＳ６０１）、許可されている場合は、一時停止モードに設定し、ロボット１を停止させ（ステップＳ６０２）、このプログラムを終了する。
【００５８】
また、一時停止モードが許可されていない場合は、サイクル停止モードが許可されているか否かを判断し（ステップＳ６０３）、許可されている場合は、サイクル停止モードに設定し（ステップＳ６０４）、低速及び低トルク動作を行って（ステップＳ６０５）、作業を完了させ（ステップＳ６０６）、ロボット１を停止させ（ステップＳ６０７）、このプログラムを終了する。
また、ステップＳ６０３において、サイクル停止モードが許可されていない場合は、原点復帰モードに設定し（ステップＳ６０８）、低速及び低トルク動作を行って（ステップＳ６０９）、作業を完了させ（ステップＳ６１０）、ロボット１を停止させ（ステップＳ６１１）、このプログラムを終了する。
【００５９】
次に、上位停止モード選択処理について説明する。
図８に示すように、上位停止モード選択処理では、動作モード設定部２３は、人間がロボット１の位置に到達するまでの予測時間内に、ロボット１の位置および姿勢を作業開始前の初期の位置および姿勢にすることが可能か否かを判断し（ステップＳ７０１）、可能である場合は、ロボット１の位置および姿勢を作業開始前の初期の位置および姿勢にし、ロボット１を停止させ（ステップＳ７０２）、このプログラムを終了する。なお、この場合は、原点復帰モードに設定されたこととなる。
【００６０】
また、人間がロボット１の位置に到達するまでの予測時間内に、ロボット１の位置および姿勢を作業開始前の初期の位置および姿勢にすることが不可能である場合は、サイクル停止モードまたは一時停止モードが許可されているか否かを判断し（ステップＳ７０３）、許可されていない場合は、低速及び低トルク動作を行って（ステップＳ７０４）、ロボット１の位置および姿勢を作業開始前の初期の位置および姿勢にし、ロボット１を停止させ（ステップＳ７０２）、このプログラムを終了する。なお、この場合は、原点復帰モードに設定されたこととなる。
また、ステップＳ７０３において、サイクル停止モードまたは一時停止モードが許可されている場合は、ロボット１の位置および姿勢を全作業が完了した後の位置および姿勢で、ロボット１を停止させ（ステップＳ７０５）、このプログラムを終了する。
【００６１】
以上説明したように、このロボット群システム１００では、人間がロボット１に接近してきた場合、その人間の安全性を確保しつつロボット１を作動または停止させることができる。すなわち、低速及び低トルク動作モードに設定することにより、人間の安全性を確保しつつロボット１を作動させることができ、生産効率の低下を防止することができる。また、各停止モードに設定することにより、人間がロボット１に接近してくる人間の安全性を向上させることができる。
また、ロボット１ａが他のロボット１ｂ、１ｃに接近情報を送信するので、ロボット１ｂ、１ｃは、接近情報を求める必要がなく、これにより、制御を簡素化することができる。
【００６２】
＜第２実施形態＞
図９は、本発明のロボット群システムの第２実施形態を示すブロック図である。
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図９に示すように、第２実施形態のロボット群システム１００では、ロボット１ａ〜１ｃは、それぞれ、ロボット本体１０と、ロボット制御装置２と、ロボット本体１０に設けられた検出部（センサー）としての３つの撮像装置５１、５２、５３とを有している。また、ロボット１ａ〜１ｃのロボット制御装置２は、それぞれ、通信部２１と、記憶部２２と、動作モード設定部２３と、接近情報導出部２４とを有している。
【００６３】
また、ロボット１ａ〜１ｃは、それぞれ、定期的に撮像装置５１〜５３により撮像し、画像データを作成し、その画像データ基づいて、ロボット群７への人間の接近を検出する。そして、ロボット１ａ〜１ｃのうち、ロボット群７への人間の接近を最初に検出したものが親ロボット（第１ロボット）に設定され、残りの２つは、子ロボット（第２ロボット）に設定される。これにより、ロボット１ａ〜１ｃは、それぞれ、より早い段階で接近情報を取得することができる。
【００６４】
このロボット群システム１００によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態では、すべてのロボット１ａ〜１ｃが、撮像装置５１〜５３、接近情報導出部２４を有しているが、これに限らず、例えば、一部のロボットが撮像装置５１〜５３、接近情報導出部２４を有してなくても、複数のロボットが撮像装置５１〜５３を有していればよい。
【００６５】
以上、本発明のロボット群システムを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、前記実施形態では、本発明のロボット群システムを産業用のロボット群システムに適用した場合について説明したが、本発明では、これに限定されず、例えば、民生用のロボット群システム等、各種のロボット群システムに適用することができる。
【００６６】
また、本発明では、ロボットの形態は特に限定されず、ロボットとしては、例えば、複数のアームの隣り合う前記アーム同士を回動自在に連結してなるアーム連結体を１つ有する単腕ロボット、前記アーム連結体を複数有するロボット（前記実施形態では、アーム連結体を２つ有する双腕ロボット）、脚部を有する脚式歩行（走行）ロボット等が挙げられる。
また、前記実施形態では、接近情報検出手段の検出部（センサー）として、撮像装置を用いたが、本発明では、これに限定されず、他の検出部としは、例えば、光学式のセンサー、電磁式のセンサー等が挙げられる。
【符号の説明】
【００６７】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ……ロボット  １０……ロボット本体  ２……ロボット制御装置  ２１……通信部  ２２……記憶部  ２３……動作モード設定部  ２４……接近情報導出部  ３１、３２……アーム連結体  ４１、４２……ハンド  ５１、５２、５３……撮像装置  ６１……作業台  ７……ロボット群  １００……ロボット群システム  ５００……人間  Ｓ１０１〜Ｓ１０９、Ｓ２０１〜Ｓ２０６、Ｓ３０１〜Ｓ３０４、Ｓ４０１〜Ｓ４１３、Ｓ５０１〜Ｓ５０５、Ｓ６０１〜Ｓ６１１、Ｓ７０１〜Ｓ７０５……ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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