(57)【要約】【課題】無線通信を適用したロボットステーションにおいて部品パレットを使用した作業を行う場合にパレット上の全てのマスで良好な受信品質を得るような受信局の配置が困難であった。そのためパレット上の不感マスにおいてはカメラが撮影した部品画像を伝送できず、可動式マニプレータによる部品の把持、取得ができない可能性があった。【解決手段】部品パレット上における不感マスでのカメラ撮像画像を通信可能な位置または、以降の作業を行うマスで伝送し、不感マスに戻って送信済みの画像の解析結果から部品を把持・取得する。【選択図】図１
2018012175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラが撮像した画像を送信する第一の無線局と前記画像の解析結果に応じて動作する可動式マニプレータを備える一つ以上の第二の無線局がデータ通信を行う通信システムにおいて
前記第一の無線局から前記第二の無線局への電波受信品質を取得する受信品質取得手段と、
前記電波受信品質が予め定めた閾値以下である不感位置を判定する不感位置判定手段と、
前記不感位置と判定された第一の位置で撮像した画像を前記電波受信品質が閾値以上の他の第二の位置において、送信する不感位置画像送信手段と、
前記第一の位置で撮像した画像の送信後、前記第一の位置に戻るマニプレータ回帰制御手段と、を有し、
前記第一の位置に戻り、前記第二の位置で送信した画像に基づいて可動式マニプレータが動作することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記不感位置画像送信手段はさらに
受信品質が閾値以上かつ前記第一の位置以降で前記可動式マニプレータが作業を行う第三の位置において、前記第三の位置で撮像した画像に加えて前記第一の位置で撮像した画像を送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記マニプレータ回帰制御手段は
前記第三の位置で撮像した画像に基づいた前記可動式マニプレータの動作後、前記第一の位置に戻る機能をさらに有し、
前記第一の位置に戻り、前記第三の位置で送信した画像に基づいて可動式マニプレータが動作することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
各複数の撮像位置に対応した前記受信品質から受信品質マップを生成する受信品質マップ生成手段と、
前記可動式マニプレータは複数の前記不感位置において連続して動作を行わないように
前記受信品質マップを参照して前記可動式マニプレータの動作順序を決定する動作順序決定手段を有し、
前記可動式マニプレータは前記決定した動作順序に従って動作することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記可動式マニプレータが前記第一の位置に戻り、前記第一の位置で撮像した画像に基づき動作する際に前記可動式マニプレータが同じ位置に戻っているか否かを判定する回帰位置判定手段を有し、
同じ位置に戻っている場合には前記第一の位置で撮像した画像に基づき可動式マニプレータを動作させ、同じ位置に戻っていない場合には再撮像した画像を以降の前記可動式マニプレータが作業を行う受信品質が閾値以上の位置で送信するか、エラーを通知することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記第二の位置において前記第二の位置で撮像した画像を送るのに加えて前記第一の位置で撮像した画像を送信するとともに前記第一の位置に戻るトリガ信号を生成する回帰トリガ生成手段とを有し、
前記トリガ信号を前記複数の無線局へ送信し、前記トリガ信号を受信した前記可動式マニプレータは前記第二の位置での動作完了後、前記第一の位置に戻ることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工業製品の組み立て作業を行う工場では、製造装置として可動式マニプレータを備えたロボットステーションが頻繁に利用される。このような製造装置では、ロボットステーション内部あるいは外部に配置された制御装置と可動式マニプレータが有線通信経路で接続され、可動式マニプレータはこの有線通信を経由して制御装置からの指示に従って動作する。また逆に、可動式マニプレータに装着された圧力センサや温度センサなどが取得した監視データが、このような有線通信を用いて可動式マニプレータから制御装置へ伝送される場合もある。特に可動式マニプレータに装着されたカメラで撮影された画像を制御装置へ伝送する場合には、画像として大量のデータを転送しなければならないため、非常に高速なデータ通信性能を持った通信手段を採用する必要がある。
【０００３】
このような可動式マニプレータに関しては制御対象となる可動部が多数存在するため、これら個々の可動部を制御装置から有線通信を用いて制御するために非常に煩雑なケーブルの取り回しが必要であった。
【０００４】
さらに可動式マニプレータに装着されたカメラやセンサからの監視データを制御装置へ伝送する場合も考慮すると、さらに多くのケーブルを複雑な経路で配線する必要があった。
【０００５】
また、可動式マニプレータに配線されたケーブルは、可動式マニプレータの動作に従ってケーブル自体も機械的に曲げられたりねじられたりされることは避けられず、製造装置として比較的短い運用時間内に断線やケーブル品質劣化による通信障害などの問題が発生していた。このように可動式マニプレータのような可動物体に配線されているケーブルは、静止物体への配線ケーブルと比較して頻繁に交換が必要となり、これが製造装置の運用コストを引き上げるという問題があった。
【０００６】
このような問題を解決するために、可動式マニプレータと制御装置間を、有線ケーブルの替わりに無線通信を用いてデータ転送を行う技術がこれまでも提案されている。
【０００７】
特許文献１には、可動式マニプレータに設けられた無線端末と当該可動式マニプレータを制御する無線ユニット間で、マニプレータ制御情報を無線通信する製造装置が提案されている。
【０００８】
無線通信を適用したロボットステーションにおいて可動式マニプレータは装着されたカメラで撮像した部品画像あるいは、部品取り付け箇所の画像を制御装置へ無線伝送し、制御装置において受信した画像の解析結果に応じて、部品の把持、取得、または取り付け動作を行う。カメラ画像を取得する工程は１台のロボットステーションが担う繰り返し工程の中で複数回存在し、各撮像位置は予めロボットステーションへの動作教示時に決定されるため動作中は不変である。そのため、各撮像位置に対して確実に通信可能となるように予め各撮像位置での無線受信局に対する受信品質を測定して、無線受信局を設置する。また、複数の受信局を設置して受信ダイバーシチ動作を行うことで信頼性を向上する。
【０００９】
しかしながら、ロボットステーションにおいて使用される複数の部品が配置されたパレット上では、部品を撮像する位置が繰り返し工程中に変化する。
【００１０】
一方、カメラの撮像時における送信局自体の向きの変化や送信局の有するアンテナ指向性により、ロボットステーション上の装置の配置によってはパレット上に電波遮蔽箇所が発生する。パレットは複数のマスから構成されており、電波遮蔽箇所では各マスに配置された部品の画像データを無線伝送できない。また、パレット周辺におけるマニプレータや雲台、装置表面での複数の反射波が直達波に干渉することで、パレット上に電波微弱受信箇所や電波不感箇所（以下、不感マス）が生じる。
【００１１】
そのため、予めパレット上の全ての位置において確実に受信できる複数の受信局の設置を行うことが望ましいが設置難易度は高くなるという課題がある。また、設置の容易性を向上させるために受信局の台数が増えるという課題がある。
【００１２】
一方、電波の不感箇所における通信対策として、従来、ＧＰＳ信号受信による移動局での位置推定において、移動局が電波不感箇所を通過する際の位置推定精度を向上するものがある。
【００１３】
特許文献２には、電波受信状況を示す地理的なマップから移動局が電波不感箇所を通過する際に移動局における定期的なＧＰＳ信号受信時刻に加えて、さらに受信時刻を追加することで位置推定精度を向上することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−７８３２５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、繰り返し工程作業を行うロボットステーションにおいてパレット上に発生する不感マスでのカメラ画像の解析結果に基づく部品の把持、取得を可能とする。また、ロボットステーションに複数台設置される受信局の設置容易性を向上し、設置台数の削減を可能とする通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明の一態様による通信システムは、
カメラが撮像した画像を送信する第一の無線局と画像の解析結果に応じて動作する可動式マニプレータを備える一つ以上の第二の無線局がデータ通信を行い、第一の無線局から第二の無線局への電波受信品質を取得する受信品質取得手段と、電波受信品質が予め定めた閾値以下である不感位置を判定する不感位置判定手段と、不感位置と判定された第一の位置で撮像した画像を電波受信品質が閾値以上の他の第二の位置において、送信する不感位置画像送信手段と第一の位置で撮像した画像の送信後、第一の位置に戻るマニプレータ回帰制御手段とを有し、第一の位置に戻り、第二の位置で送信した画像に基づいて可動式マニプレータが動作する。
【００１７】
また、本発明の一態様による通信システムにおいて、不感位置画像送信手段はさらに受信品質が閾値以上かつ第一の位置以降で可動式マニプレータが作業を行う第三の位置において、第三の位置で撮像した画像に加えて第一の位置で撮像した画像を送信する。
【００１８】
また、更に本発明の一態様による通信システムにおいて、マニプレータ回帰制御手段は第三の位置で撮像した画像に基づいた可動式マニプレータの動作後、第一の位置に戻る機能をさらに有し、第一の位置に戻り、第三の位置で送信した画像に基づいて可動式マニプレータが動作する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る通信システムによれば、無線化されたロボットステーションにおいて無線局の向きやアンテナ指向性、反射波によるマルチパスが原因で部品パレット上に発生する不感マスでのカメラ撮像画像を伝送し、受信した部品画像の解析結果に基づいた可動式マニプレータの部品把持、取得を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における通信システムのシステム構成図
【図２】本発明における部品パレット上の不感マス発生例
【図３】本発明の第１の実施例における送信局の構成例
【図４】本発明の第１の実施例における受信局の構成例
【図５】本発明の第１の実施例における不感マスでのカメラ撮像画像の送信アルゴリズムのフローチャート
【図６】本発明の第１の実施例における不感マスを含む作業工程のシーケンス図
【図７】本発明の第２の実施例における不感マスでのカメラ撮像画像の伝送アルゴリズムのフローチャート
【図８】本発明の第２の実施例における不感マスを含む作業工程のシーケンス図
【図９】本発明における部品パレットを使用した通常時の作業順序の一例
【図１０】本発明の第２の実施例における不感マス発生時の作業順序の一例
【図１１】本発明の第３の実施例における受信品質マップ作成のフローチャート
【図１２】本発明の第３の実施例における受信局の構成例
【図１３】本発明の第２の実施例における連続した不感マス発生時の作業順序の一例
【図１４】本発明の第３の実施例における連続した不感マス発生時の作業順序の一例
【図１５】本発明の第３の実施例を適用した部品パレット作業順序例１
【図１６】本発明の第３の実施例を適用した部品パレット作業順序例２
【図１７】本発明の第４の実施例における送信局の構成例
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２２】
例えば、不感マスに配置された部品に対しては部品の画像データの伝送ができず、部品を残したまま、次のマスへ移動して部品を把持、取得するか、または通信エラー、部品の把持、取得エラーとすることが考えられる。
【００２３】
しかし、この方法では不感マスにおける部品は使用されず一連の工程終了後に再利用されるため、残った部品を集めて再度パレタイジングする作業が必要となり手間となる。そこで本実施例では不感マスに配置される部品を残部品とならないよう一連の工程内で処理するために不感マスにおける部品の画像データの伝送を可能にする制御について説明する。
【００２４】
図１に、本実施例における通信システムのシステム構成を示す。
【００２５】
図１において、可動式マニプレータ１６０はアーム制御通信ケーブル１０１によって制御装置１００と接続されている。可動式マニプレータ１６０のアーム部分の各ジョイントには各種モータが具備されており、制御装置１００からアーム制御通信ケーブル１０１を用いて伝えられる制御情報に従ってアーム部分が動作する。一方、可動式マニプレータ１６０の先端部分には、部品パレット１４０に並べられた部品を把持、取得するためのハンド部が具備されており、ワーク部材１３０に取得した部品を取り付ける。さらにハンド部には送信局１１０とカメラ１５０が装着されている。送信局１１０は、ハンド部の制御用の画像を撮像するカメラ１５０からの画像データを受信局１２０〜１２２へ無線送信する。
【００２６】
制御装置１００は無線通信用ケーブル１０２によって各受信局１２０〜１２２に接続されており、制御装置１００において各受信局１２０〜１２２で受信した信号をダイバーシチ合成し、受信した画像データの解析を行う。制御装置１００はカメラ１５０より取得した画像データの解析結果に基づいて可動式マニプレータ１６０のハンド部に対して制御信号を送り、ハンド部は制御信号に応じて部品パレット１４０の部品を把持、ワーク部材１３０への組み付けなどの動作を行う。
【００２７】
以降の説明において、工程はロボットステーションが請け負う部品パレット１４０からの部品の把持、取得やワーク部材１３０への部品組み付け、加工等の一連の動作のことを指し、作業は工程内の各動作を指すこととする。
【００２８】
図２に、本発明におけるパレット上の受信品質マップの例を示す。
【００２９】
例では部品パレット１４０上２４区画のマスに部品が配置されており、各位置におけるカメラ１５０で撮像した部品画像データを送信局１１０が受信局１２０〜１２２へ無線伝送する際の受信品質マップ２００が示される。受信品質２０１は各マスにおいて色が濃くなるにつれて受信品質２０１が低下することを示している。ここで受信品質２０１は受信電波強度、ＳＮＲ  （Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）、ＢＥＲ  （Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）、ＦＥＲ  （Ｆｒａｍｅ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）等により決定されるものとする。
【００３０】
また、図２の例では受信品質２０１が低、または受信不可の箇所を不感マス２０２としており、不感マス２０２においては送信局１１０からの部品画像データを各受信局１２０〜１２２で受信できない。ここでカメラ１５０への撮像トリガ信号に関しては制御装置１００から伝送されるが、例えば可動式マニプレータ制御用のアーム制御通信ケーブル１０１を使用して確実にカメラ１５０に伝送されるものとする。または、撮像トリガ信号は画像データを伝送する際に用いられる通信方式に比較して信頼性の高い低速な変調方式、高符号化率、あるいは周波数の異なる電波を用いた通信が使用できるため、不感マス２０２が発生せず確実に伝送できるものとする。
【００３１】
図３に、本発明の第１の実施例における送信局の構成例を示す。
【００３２】
送信局１１０はカメラ１５０からの画像データを外部データ３００として無線制御部３０１を介して取得する。パケット処理部３０２では入力された画像データを無線パケットに変換し、符号化、変調処理等を行った後に無線信号を生成する。ここで、変調処理には例えばＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（１６  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の一次変調が用いられ、その後ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調を行う。また例えば上述した通り、送信局１１０が受信局１２０〜１２２からのカメラ１５０に対する撮像トリガ信号を受信する場合は上記処理の逆の復号、復調等の処理が行われるものとする。高周波送受信部３０３ではパケット処理部３０２で生成された無線パケットを所望の周波数にアップコンバートし、広指向性を有するアンテナ３０５から送信する。また、撮像トリガ信号を受信する際には受信した所望周波数の無線信号をダウンコンバートしてパケット処理部３０２へ出力する。
【００３３】
不感位置撮像画像記憶部３０６では無線制御部３０１からの指示に応じて不感マス２０２でカメラ１５０が撮像した部品画像を一時記憶する。また、不感位置撮像画像送信部３０７では無線制御部３０１からの指示に従い、受信品質２０１の良好な位置で不感位置撮像画像記憶部３０６に一時記憶した画像を受信局１２０〜１２２に対して送信する。ここで現作業マスが不感マス２０２か否かを判定するために無線制御部３０１は予め取得した部品パレット１４０における受信品質マップ２００を参照して判断するか、各マスでの画像データ送信前に受信局１２０〜１２２に対して受信品質２０１を測定してもよい。また更に、上記受信品質２０１の良好な位置は例えば運用時以前に予め取得した受信品質マップ２００や予め測定しておいた位置を参照するか、周囲で受信品質２０１が良くなる位置を探してもよい。また更に、パケット処理部３０２では受信局１２０〜１２２で受信品質２０１を測定するためのテストパターンを生成し、高周波送受信部３０３を介してアンテナ３０５から送信できるものとする。
【００３４】
図４に、本発明の第１の実施例における受信局の構成例を示す。
【００３５】
受信局１２０〜１２２は広指向性アンテナ４０４より送信局１１０が送信した画像データを受信し、高周波送受信部４０３でダウンコンバートし、パケット処理部４０２で復調、復号等の処理を行った後、無線制御部４０１を介して制御装置１００へと伝送する。ここで、高周波送受信部４０３、パケット処理部４０２、無線制御部４０１については送信局１１０の構成と同様である。制御装置１００では画像データを解析し、部品の把持、取得のための制御信号を生成して可動式マニプレータ１６０を制御する。受信品質取得部４０５では送信局１１０から送信されるテストパターンを受信して受信品質２０１を測定する。不感位置判定部４０６では得られた受信品質２０１と予め定めた閾値とを比較し、不感位置か否かを判定する。不感マス２０２で撮像した部品画像が受信品質２０１の良好な位置で送信された後、マニプレータ回帰制御部４０７では不感マス２０２に再度戻るためのトリガ信号が生成され、無線制御部４０１を介して制御装置１００へ伝送される。
【００３６】
図５に、本発明の第１の実施例における不感マスでのカメラ撮像画像の送信アルゴリズムのフローチャートを示す。
【００３７】
ループ処理Ｓ５００はパレット上の部品を把持、取得してワーク部材１３０へ取り付ける工程の繰り返し処理の開始を示す。ここでｉはループ変数、ｎはパレット上のマス数を表す。
【００３８】
Ｓ５０１では可動式マニプレータ１６０はｉ番目のマスに移動してカメラ１５０により部品画像を撮像する。
【００３９】
Ｓ５０２ではｉ番目のマスにおける受信品質２０１が予め定めた閾値Ｔよりも大きいか否かを判定し、ｉ番目のマスが不感マス２０２か否かを判定する。受信品質２０１を閾値Ｔと比較した結果、閾値Ｔよりも大きい場合は良好に通信可能なマスと判定され、Ｓ５０３以降が処理される。一方、不感マス２０２と判定された場合にはＳ５０５以降が処理される。
【００４０】
Ｓ５０３では送信局１１０は現ｉ番目のマスにおける受信品質２０１が良好である為、画像データを受信局１２０〜１２２へ送信する。
【００４１】
Ｓ５０４では画像データの解析結果に従って、可動式マニプレータ１６０がｉ番目のマスにおける部品を把持、取得し、ステージ上のワーク部材１３０への取り付けを行う。
【００４２】
一方、Ｓ５０５ではｉ番目のマスは不感マス２０２であるため、送信局１１０は部品画像データの送信は行わず、自局に一時記憶する。
【００４３】
Ｓ５０６では受信品質２０１の良好な場所へ可動式マニプレータ１６０を移動する。
【００４４】
Ｓ５０７では受信品質２０１の良好な位置で、画像データを送信する。
【００４５】
Ｓ５０８では可動式マニプレータ１６０は再び不感マスであるｉ番目のマスへ戻る。
【００４６】
Ｓ５０９では受信品質２０１が良好な位置で受信された画像データの解析結果に基づいてｉ番目のマスの部品の把持、取得、ワーク部材１３０への取り付けが行われる。
【００４７】
Ｓ５１０ではｉ＋１番目のマスにおける次の工程へ移行する。また、全てのマスに関して工程が完了した場合には処理を終了する。
【００４８】
ここで、Ｓ５０５において一時記憶された不感マス２０２における画像データは受信品質２０１の良好な位置で送信された後に削除されるものとする。
【００４９】
図６に、本発明の第１の実施例における不感マスを含む作業工程のシーケンス図を示す。
【００５０】
Ｓ６００では可動式マニプレータ１６０は不感マス２０２へ移動し、Ｓ６０１でカメラ１５０は不感マス２０２で部品画像を撮像する。Ｓ６０２において不感マス２０２では撮像された部品画像を送信できない為、送信局１１０が画像データを一時記憶する。
【００５１】
Ｓ６０３では可動式マニプレータ１６０は受信品質２０１の良好な位置へ移動する。ここで、送信局１１０が予め受信品質２０１の良い位置や受信品質マップ２００を取得している場合にはこれらを参照して移動する。しかし、送信局１１０がこれらの情報を有していない場合にはＳ６０３が実行される前に不感マス２０２周辺を移動して受信品質２０１を測定し、受信品質２０１が良好な位置を探す処理が行われる。
【００５２】
Ｓ６０４では送信局１１０は受信品質２０１の良好な位置において不感マス２０２で撮像した部品画像を送信し、Ｓ６０５で受信局１２０〜１２２はこれを受信して制御装置１００へ伝送する。
【００５３】
Ｓ６０６では可動式マニプレータ１６０は再び不感マス２０２へ戻る。Ｓ６０７では制御装置１００が解析した不感マス２０２での画像データに基づき部品の把持、取得を行う。Ｓ６０８では可動式マニプレータ１６０はワーク部材１３０へ移動し、取得した部品を取り付ける。
【実施例２】
【００５４】
実施例１では、不感マス２０２における部品画像を送信する位置として次工程に関連性のない位置へ移動してもよかった。
【００５５】
本実施例２では、次工程も考慮して実施例１よりも効率的に作業を行うために部品パレット１４０上の受信品質２０１の良好なマスに移動する場合の制御アルゴリズムに関して説明する。
【００５６】
また、部品パレット１４０の部品配置に対する制約条件として本実施例では部品パレット１４０上に同一部品が配置されており、工程の順序を入れ替えても良い場合に適用可能である。
【００５７】
一方、部品パレット１４０上に異なる部品が配置されており、把持、取得、取り付け等の作業順序が予め規定されている場合には実施例１が適用可能である。
【００５８】
実施例２では可動式マニプレータ１６０は部品パレット１４０上に不感マス２０２が発生しない限り、予め決められた順番で部品を把持、取得するものとする。
図７に、本発明の第２の実施例における不感マスでのカメラ撮像画像の伝送アルゴリズムのフローチャートを示す。
【００５９】
ループ１処理Ｓ７００は工程の繰り返し処理の開始を示す。ここで実施例１同様にｉはループ１におけるループ変数、ｎはパレット上のマスの数を表す。
【００６０】
Ｓ７０１では可動式マニプレータ１６０はｉ番目のマスに移動してカメラ１５０により部品を撮像する。
【００６１】
Ｓ７０２ではｉ番目のマスにおける受信品質２０１が予め定めた受信品質２０１の閾値Ｔよりも大きいか否かを判定する。受信品質２０１が閾値Ｔよりも大きい場合は良好に通信可能なマスと判定されＳ７０５以降が処理される。閾値Ｔよりも小さい場合は不感マス２０２と判定され、Ｓ７０３以降が処理される。
【００６２】
Ｓ７０３では不感マス２０２で撮像した画像データを一時送信局１１０に記憶する。
【００６３】
Ｓ７０４では不感マスの位置を表す変数ｍをインクリメントする。但し、変数ｍの初期値は０とする。
【００６４】
一方、受信品質２０１の良好なマスにおける処理Ｓ７０５ではｉ番目のマスでの撮像画像を送信する。
【００６５】
Ｓ７０６では記憶された不感マス２０２で撮像した部品画像データがあるか否かを判断する。記憶された不感マス２０２の部品画像データがない場合はＳ７０７においてｉ番目のマスで撮像した部品画像の解析結果に基づき部品が把持、取得される。
【００６６】
Ｓ７０８ではワーク部材１３０への部品付けが行われ、次マスでの工程へ移行する。
【００６７】
Ｓ７０９では記憶された不感マス２０２の部品画像データがある場合は送信局１１０の不感位置撮像画像記憶部３０６に記憶されている全不感マス２０２の部品画像を受信局１２０〜１２２に送信する。ここで不感位置撮像画像記憶部３０６に一時記憶された不感マス２０２の部品画像データは送信後、次の工程に移行するまでに削除されるものとする。
【００６８】
Ｓ７１０ではｉ番目のマスで撮像、送信した部品画像の解析結果に基づいて部品の把持、取得、ワーク部材１３０への取り付けを行う。
【００６９】
ループ２処理Ｓ７１１は不感マス２０２における作業の繰り返し処理の開始を表す。但し、ｊはループ２におけるループ変数である。
【００７０】
Ｓ７１２では可動式マニプレータ１６０はｉ−ｊ番目のマスに移動する。例えば、不感マス２０２の直後に移動するマスが受信品質２０１の良好なマスであればｍ＝１となり一つ前の作業マスに移動する。
【００７１】
Ｓ７１３ではｉ−ｊ番目のマスで撮像した画像データに基づいて部品の把持、取得、ワーク部材１３０への取り付けを行う。受信品質２０１の良好なマスから次の受信品質２０１の良好なマスへ移動するまでの全ての不感マス２０２における作業完了後、ループ２処理Ｓ７１４を終了してＳ７１５において変数ｍを０に初期化する。
【００７２】
Ｓ７１６は部品パレット１４０上の全てのマスでの工程を完了後、ループ１処理を終了する。
【００７３】
図８に、本発明の第２の実施例における不感マスを含む作業工程のシーケンス図を示す。
【００７４】
Ｓ８００では可動式マニプレータ１６０は不感マス２０２へ移動し、Ｓ８０１でカメラ１５０は不感マス２０２で部品画像を撮像する。
【００７５】
Ｓ８０２において不感マス２０２では撮像された部品画像を送信できない為、送信局１１０が部品画像データを一時記憶する。
【００７６】
Ｓ８０３では可動式マニプレータ１６０は受信品質２０１の良好なマスへ移動する。ここで、図８のシーケンスではＳ８０３で受信品質２０１の良好なマスに移動することとしたが、ロボットステーションはあくまでも部品パレット１４０上の作業順序に従い作業を行うものとし次工程のマスが受信品質２０１の良好なマスとは限らない。従って、もし次工程のマスが不感マス２０２の場合にはＳ８０１、Ｓ８０２と同様の処理を行うこととする。
【００７７】
Ｓ８０４ではカメラ１５０は受信品質２０１の良好なマスで部品を撮像し、撮像した部品画像データをＳ８０５で送信局１１０は受信局１２０〜１２２へ送信する。
【００７８】
Ｓ８０６では受信品質２０１の良好なマスで部品画像データを受信する。
【００７９】
Ｓ８０７では送信局１１０が不感マス２０２の部品画像データを送信し、Ｓ８０８で受信局１２０〜１２２が受信する。ここで不感マス２０２が工程順序で連続する場合においては記憶されている全ての不感マス２０２の部品画像データを送信する。
【００８０】
Ｓ８０９では受信品質２０１の良好なマスにおける部品画像データの解析結果に基づいて可動式マニプレータ１６０は部品の把持、取得を行い、Ｓ８１０においてワーク部材１３０へ部品を取り付ける。
【００８１】
Ｓ８１１では再び不感マス２０２に戻り、Ｓ８１２では受信した不感マス２０２の部品画像データに基づいて可動式マニプレータ１６０は部品の把持、取得を行い、Ｓ８１３でワーク部材１３０への部品取り付けを行う。ここで、Ｓ８０８で複数の不感マスに２０２おける部品画像データを受信した場合はさらに対応する不感マス２０２へ移動し、解析結果に基づいて部品の把持、取得、取り付けを行う。
【００８２】
図９に、本発明における部品パレットを使用した通常時の作業順序の一例を示す。
【００８３】
ここでは図２に示した受信品質マップ２００を例として、連続して受信品質２０１の良好なマス１９、マス２０が続く不感マス２０２が存在しない区間の工程処理を時系列で説明する。
【００８４】
可動式マニプレータ１６０は部品を把持、取得するマス１９へ移動し（９００）、カメラ１５０により部品を撮像する（９０１）。
【００８５】
マス１９は受信品質２０１の良好なマスである為、９０２では送信局１１０が受信局１２０〜１２２へ撮像した部品画像データを送信する（９０２）。
【００８６】
可動式マニプレータ１６０は制御装置１００が受信した画像データの解析結果に応じてマス１９の部品の把持、取得を行い、ワーク部材１３０へ取り付ける（９０３）。
【００８７】
マス１９の部品を使用した工程は９０３で終了し、次工程ではマス２０へ移動し（９０４）、マス１９と同様の作業が行われる（９０５〜９０７）。
【００８８】
図１０に、本発明の第２の実施例における不感マス発生時の作業順序の一例を示す。
【００８９】
ここでは図９において説明した通常時の作業に対して、受信品質マップ２００を例に不感マス２０２であるマス１０の後、受信品質２０１の良好なマス１１が続く区間の工程処理を時系列で説明する。
【００９０】
可動式マニプレータ１６０は部品を把持、取得するマス１０へ移動し（１０００）、カメラ１５０により部品を撮像する（１００１）。
【００９１】
マス１０は不感マス２０２である為、撮像した画像は送信局１１０に一時記憶し、次工程での作業を行うマス１１へ移動する（１００２）。
【００９２】
マス１１において部品画像を撮像した後（１００３）、マス１１は受信品質２０１が良好なマスであるため送信局１１０は撮像したマス１１の部品画像を受信局１２０〜１２２へ送信する（１００４）。
【００９３】
更に送信局１１０は不感マス２０２であるマス１０で撮像した部品画像も受信局１２０〜１２２へ送信する（１００５）。
【００９４】
可動式マニプレータ１６０は制御装置１００が受信したマス１１における部品画像の解析結果に応じて部品の把持、取得を行い、ワーク部材１３０へ取り付ける（１００６）。
【００９５】
次に可動式マニプレータ１６０は再度マス１０へ戻り（１００７）、１００５において受信したマス１０の部品画像の解析結果に応じて部品の把持、取得を行い、ワーク部材１３０へ取り付ける（１００８）。
【実施例３】
【００９６】
実施例２においては不感マス２０２が発生した際に実施例１よりも効率的に工程が処理される制御について説明した。
【００９７】
しかし、実施例２では複数の不感マス２０２が連続する場合を想定し、部品画像データを一時記憶しておくための不感位置撮像画像記憶部３０６の容量をある程度大きく見積もる必要がある。
【００９８】
ここでは、送信局１１０の有するメモリ容量を小さくするためにロボットステーションの工程順序を考慮した制御について説明する。
【００９９】
実施例１、２では受信品質マップ２００は必ずしも作成する必要はなかったが、実施例３では工程順序は受信品質マップ２００を参照して決定するためその作成が必須となる。そこで先に受信品質マップ２００の作成方法に関して説明した後、本実施例の制御に関して説明を行う。
【０１００】
図１１に、本発明の第３の実施例における受信品質マップ作成のフローチャートを示す。
【０１０１】
Ｓ１１００〜Ｓ１１０４は部品パレット１４０上の全てのマスにおける受信品質２０１を測定するためのループ処理である。ここで、ｉはループ変数、ｎは部品パレット１４０におけるマス数を表す。Ｓ１１０１では可動式マニプレータ１６０はｉ番目のマスに移動し、Ｓ１１０２では送信局１１０が送信したテストパターンを受信局１２０〜１２２は受信して受信品質２０１を測定する。Ｓ１１０３では位置とＳ１１０３で測定した受信品質２０１をマップに追加する。
【０１０２】
Ｓ１１００〜Ｓ１１０４のループ処理は、全てのマスにおける測定が完了し、受信品質マップ２００が作成された後に終了する。ここで、複数の受信局１２０〜１２２に対してそれぞれ受信品質マップ２００を作成してもよいし、各受信局１２０〜１２２出力をダイバーシチ合成した後、１つの受信品質マップ２００を作成してもよいものとする。また、複数の受信品質マップ２００作成時は全ての受信局１２０〜１２２に対する受信品質２０１が閾値以下のマスを不感マス２０２とする。また更に受信品質マップ２００は受信局１２０〜１２２の設置の際に作成されることが望ましい。
【０１０３】
図１２に、本発明の第３の実施例における受信局の構成例を示す。
【０１０４】
本実施例を実現するにあたり図４において既に説明した受信局１２０〜１２２の構成に新たな機能として上述した受信品質マップ２００を作成する受信品質マップ生成部１２００と動作順序決定部１２０１が追加される。動作順序決定部１２０１は不感位置判定部４０６において判定された受信品質マップ２００上の不感マス２０２が工程上で連続しないようにロボットステーションの工程順序を決定する。また、受信局１２０〜１２２が複数存在する場合には動作順序決定部１２０１は制御装置１００が有するか、または複数の受信局１２０〜１２２の内の一台が工程順序を決定して制御装置１００へ伝送してもよい。
【０１０５】
図１３に、本発明の第２の実施例における連続した不感マス発生時の作業順序の一例を示す。
【０１０６】
１３００〜１３０３において受信品質マップ２００に示す不感マス２０２が連続する区間であるマス１〜マス５の区間では次の受信品質２０１が良好なマス６へ可動式マニプレータ１６０が移動するまで画像データの送信ができない。従って、この例では最低でも５枚分の部品画像を記憶するためのメモリ領域が必要となる。１３０４〜１３０６では可動式マニプレータ１６０がマス６に移動して部品の撮像、画像データの送信を行う。１３０７では不感マス２０２であるマス１〜マス５の部品画像データが送信される。マス６の部品画像に基づく工程完了後、マス５からマス１まで順に戻り、各不感マス２０２の部品を把持、取得してワーク部材１３０へ組み付ける。
【０１０７】
図１４に、本発明の第３の実施例における連続した不感マス発生時の作業順序の一例を示す。
【０１０８】
１４００〜１４０１における受信品質マップ２００に示す不感マス２０２であるマス１の部品撮像後、マス順序に従う工程順ではマス２が処理されるがマス２は不感マス２０２である為、１４０２で受信品質２０１の最も良いマス１８へ移動する。以降の処理１４０３〜１４０８は図１０の処理と同様の為、割愛する。この動作例のように部品パレット１４０上の作業順序を不感マス２０２の直後は受信品質２０１の良好なマスで作業を行う工程順序とすることで、不感位置撮像画像記憶部３０６の容量を画像１枚分とすることができる。
【０１０９】
図１５に、本発明の第３の実施例を適用した部品パレット作業順序例１を示す。
【０１１０】
受信局１２０〜１２２は動作順序決定部１２０１において例えば部品パレット１４０におけるパレット作業順序例１（１５００）に示すようなリストを作成する。パレット作業順序例１（１５００）は通常の工程順序で不感マス２０２の発生直後に受信品質２０１の良い順に作業マスを挿入したものである。パレット作業順序例１（１５００）に示すように工程作業を行うためには最低でも部品パレット１４０における不感マス２０２の発生状況を全マスの半数以下に抑える受信局１２０〜１２２の配置が必要となる。
【０１１１】
図１６は本発明の第３の実施例を適用した部品パレット作業順序例２を表す。
【０１１２】
パレット作業順序例１（１５００）では受信局１２０〜１２２の設置が困難である場合にはパレット作業順序例２（１６００）に示すように２つの不感マス２０２を連続させ、不感位置撮像画像記憶部３０６の容量を画像２枚分とすることで、受信局１２０〜１２２の設置容易性が向上する。またさらに受信局１２０〜１２２の台数を削減できる可能性がある。
【実施例４】
【０１１３】
実施例４では可動式マニプレータ１６０が不感マス２０２に再び戻る際、部品画像を撮像した位置と同じ位置に戻れていない場合に画像解析結果に基づく部品の把持、取得を失敗する可能性があるため、これを判定する機能に関して説明を行う。
【０１１４】
図１７は本発明の第４の実施例における送信局の構成例を表す。
【０１１５】
本実施例を実現するに際し、図３において既に説明した送信局１１０の構成に新たな機能として回帰位置判定部１７００が追加される。回帰位置判定部１７００では可動式マニプレータ１６０が不感マス２０２に戻った際に部品画像を撮像した位置と同じ位置に戻れているか否かを判定する。判定方法として例えば可動式マニプレータのエンコーダ値を参照するか、戻った際に再度カメラ１５０で部品画像を撮像し、前回取得した部品画像との相関値を計算して判定してもよい。また、同じ位置に戻れていない場合には通信エラーとするか、再度カメラ１５０により部品を撮像し、受信品質２０１の良好な位置、またはマスに移動して作業を継続してもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１００  制御装置、１０１  アーム制御通信ケーブル、１０２  無線通信用ケーブル、
１１０  送信局、１２０〜１２２  受信局、１３０  ワーク部材、
１４０  部品パレット、１５０  カメラ、１６０  可動式マニプレータ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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