(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットを制御するロボット制御装置と、
ロボットを動作させる動作指令を生成する制御用ＣＰＵと、
前記制御用ＣＰＵを格納するＣＰＵ格納部と、を備え、
前記ロボット制御装置は、
前記ロボット制御装置の外部と通信を行うネットワーク制御部と、
ロボットを制御するサーボ制御部と、
前記制御用ＣＰＵを前記ネットワーク制御部と接続するための接続部と、
を有し、
前記ＣＰＵ格納部は、前記ロボット制御装置と着脱可能となっている、ことを特徴とするロボット制御システム。
【請求項２】
前記制御用ＣＰＵは、少なくともメモリを一体化したモジュール構造を有する、請求項１に記載のロボット制御システム。
【請求項３】
前記制御用ＣＰＵは、ホストコンピュータ上に設けられている、請求項１に記載のロボット制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット制御システムに関し、特に、スタンドアローン動作時に制御用ＣＰＵを追加する機能を有するロボット制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数台のロボットを制御するために複数台の制御装置同士を接続し、そのうちの１台をマスター制御装置とし、その他の制御装置をスレーブ制御装置として協調制御を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１）。その際、各制御装置で生成される動作基本周期信号を同期させて制御サイクルを開始させる。
【０００３】
図１に、従来のロボット協調制御システムの全体構成を表すブロック図を示す。図１に示すように、ロボット協調制御システム１００１は、複数（例えば、ｎ台）のロボット制御装置（第１ロボット制御装置（１０００−１），第２ロボット制御装置（１０００−２），・・・，第ｎロボット制御装置（１０００−ｎ））（以下、「１０００−ｉ」という。）を有する。複数（例えば、ｎ台）のロボット制御装置は、それぞれ、複数（例えば、ｎ台）のロボット（第１ロボット（１０１０−１），第２ロボット（１０１０−２），・・・，第ｎロボット（１０１０−ｎ））（以下、「１０１０−ｉ」という。）のうちの１台を制御するための複数のＣＰＵ（第１ＣＰＵ（１００３−１），第２ＣＰＵ（１００３−２），・・・，第ｎＣＰＵ（１００３−ｎ））を備えている。例えば、第１ロボット制御装置（１０００−１）は、第１ＣＰＵ（１００３−１）を備えている。第１ＣＰＵ（１００３−１）は第１ロボット（１０１０−１）に対して動作指令を与える。同様に、第２ロボット制御装置（１０００−２）は、第２ＣＰＵ（１００３−２）を備えている。第２ＣＰＵ（１００３−２）は第２ロボット（１０１０−２）に対して動作指令を与える。
【０００４】
図１に示した従来技術では、各ロボット制御装置（１０００−ｉ）は、１つのロボット（１０１０−ｉ）の動作を制御する。複数のロボット制御装置は、通信接続手段１００５により互いに接続されている。
【０００５】
特許文献１に記載のロボット協調制御システムによれば、ロボット制御装置の数だけ制御用のＣＰＵが必要になる。その結果、複数のロボットを制御する場合、その数だけ制御用のＣＰＵが必要となりコストが高くなるという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−５８７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、制御するロボットの台数に関わらず、コストを低減可能なロボット制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例に係るロボット制御システムは、ロボットを制御するロボット制御装置と、ロボット制御装置に着脱可能に設けられ、ロボットを動作させる動作指令を生成する制御用ＣＰＵと、を備え、ロボット制御装置は、ロボット制御装置の外部と通信を行うネットワーク制御部と、ロボットを制御するサーボ制御部と、制御用ＣＰＵをネットワーク制御部と接続するための接続部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施例に係るロボット制御システムによれば、制御するロボットの台数に関わらず、コストを低減可能なロボット制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術によるロボット協調制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係るロボット制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例１の変形例に係るロボット制御システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例２に係るロボット制御システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係るロボット制御システムについて説明する。
【００１２】
［実施例１］
まず、本発明の実施例１に係るロボット制御システムについて説明する。図２に、本発明の実施例１に係るロボット制御システムの構成を表すブロック図を示す。本発明の実施例１に係るロボット制御システム１０１は、ロボット制御装置１００と、制御用ＣＰＵ３と、を備え、ロボット制御装置１００は、ネットワーク制御部１と、サーボ制御部２と、接続部４と、を有する。
【００１３】
ロボット制御装置１００は、ロボット１０を制御する。図２に示したロボット制御システム１０１は、１台のロボット１０を制御するスタンドアローン動作を実行する。
【００１４】
制御用ＣＰＵ３は、ロボット制御装置１００に着脱可能に設けられ、ロボット１０を動作させる動作指令を生成する。制御用ＣＰＵ３は、ＣＰＵ格納部３００に設けられている。ＣＰＵ格納部３００はロボット制御装置１００と着脱可能となっている。即ち、ＣＰＵ格納部３００をロボット制御装置１００に接続することにより、制御用ＣＰＵ３をネットワーク制御部１に接続することができる。制御用ＣＰＵ３で生成された動作指令は接続部４を介してネットワーク制御部１に与えられる。制御用ＣＰＵ３は、少なくともメモリ（図示せず）を一体化したモジュール構造を有することが好ましい。図２はロボット制御装置１００の外部に設けられる場合を示しているが、制御用ＣＰＵ３はロボット制御装置１００の内部に設けてもよい。
【００１５】
ネットワーク制御部１は、ロボット制御装置１００の外部と通信を行う。ネットワーク制御部１には、ロボット制御装置１００の外部に設けた教示操作盤２０を接続するようにしてもよい。教示操作盤２０は、ネットワーク制御部１に対して教示指令を送信することができる。図２に示した例ではネットワーク制御部１と教示操作盤２０とを有線で接続する例を示したが、このような例には限られず、教示操作盤２０を着脱可能として無線で接続するようにしてもよい。
【００１６】
サーボ制御部２は、ロボット１０を制御する。即ち、サーボ制御部２は、ロボット１０の各軸を駆動するサーボモータ（図示せず）の位置情報を各サーボモータに取り付けられたセンサ（パルスエンコーダ等）から取得し、動作指令とセンサからのフィードバックデータに基づいて、サーボアンプを介して各サーボモータの動作を制御する。図２に示した実施例１に係るロボット制御システム１０１においては、ロボット１０を１台制御する例を示している。ロボットを複数台制御する例については後述する。サーボ制御部２とネットワーク制御部１は、バス５により接続されている。
【００１７】
接続部４は、ロボット１０を動作させる動作指令を生成する制御用ＣＰＵ３をネットワーク制御部１と接続する。図２に示した実施例１に係るロボット制御システム１０１においては、制御用ＣＰＵ３とネットワーク制御部１とはネットワーク接続される例を示している。
【００１８】
本発明の実施例１に係るロボット制御システム１０１においては、スタンドアローン動作時に制御用ＣＰＵ３をロボット制御装置１００に追加する機能を有する。この機能を実現するために、ロボット制御装置１００を１台のみ使用する場合には制御用ＣＰＵ３を簡単に追加できる柔軟な構成を備えている。
【００１９】
次に、本発明の実施例１の変形例に係るロボット制御システムについて説明する。図３に本発明の実施例１の変形例に係るロボット制御システムの構成を表すブロック図を示す。本発明の実施例１の変形例に係るロボット制御システム１０１Ａは、制御用ＣＰＵ３が、ネットワーク制御部１とバス接続される点を特徴としている。ロボット制御装置１００Ａは、接続部４に加えて、バス接続用接続部４Ａを備えている。バス接続用接続部４Ａは、バス５に接続されている。
【００２０】
制御用ＣＰＵ３は、ＣＰＵ格納部３００Ａに設けられている。ＣＰＵ格納部３００Ａはロボット制御装置１００Ａと着脱可能となっている。制御用ＣＰＵ３で生成された動作指令はバス接続用接続部４Ａを介してネットワーク制御部１に与えられる。
【００２１】
本発明の実施例１に係るロボット制御システムによれば、ロボットを単独で使用する際には、ロボット制御装置に制御用ＣＰＵを追加可能な構成とすることができる。
【００２２】
［実施例２］
次に、本発明の実施例２に係るロボット制御システムについて説明する。図４に、本発明の実施例２に係るロボット制御システムの構成を表すブロック図を示す。本発明の実施例２に係るロボット制御システム１０２が、実施例１に係るロボット制御システム１０１と異なっている点は、制御用ＣＰＵ３が、ホストコンピュータ２００上に設けられている点である。実施例２に係るロボット制御システム１０２のその他の構成は、実施例１に係るロボット制御システム１０１における構成と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００２３】
実施例１に係るロボット制御システム１０１においては、図２に示すように、１台のロボット１０を１台のロボット制御装置１００が制御する構成となっていた。実施例２に係るロボット制御システム１０２においては、図４に示すように、複数台（例えばｎ台）のロボット（１０−１，１０−２，・・・，１０−ｎ）（以下、「１０−ｉ」という。ただし、ｉ＝１，２，・・・，ｎ（以下同様））を複数台（例えばｎ台）のロボット制御装置（１００−１，１００−２，・・・，１００−ｎ）（以下、「１００−ｉ」という。）が制御する構成となっている。
【００２４】
実施例２に係るロボット制御システム１０２は、複数（例えばｎ台）のロボット制御装置（１００−ｉ）と、制御用ＣＰＵ３と、を備え、複数のロボット制御装置（１００−ｉ）は、それぞれ、ネットワーク制御部（１−１，１−２，・・・，１−ｎ）（以下、「１−ｉ」という。）と、サーボ制御部（２−１，２−２，・・・，２−ｎ）（以下、「２−ｉ」という。）と、接続部（４−１，４−２，・・・，４−ｎ）（以下、「４−ｉ」という。）と、を有する。
【００２５】
複数のネットワーク制御部（１−ｉ）は、ホストコンピュータ２００と通信を行う。複数のネットワーク制御部（１−ｉ）には、複数のロボット制御装置（１００−ｉ）のそれぞれの外部に設けた教示操作盤（２０−１，２０−２，・・・，２０−ｎ）（以下、「２０−ｉ」という。）を接続するようにしてもよい。複数の教示操作盤（２０−ｉ）は、それぞれ複数のネットワーク制御部（１−ｉ）に対して教示指令を送信することができる。図４に示した例ではネットワーク制御部（１−１，１−２）と教示操作盤（２０−１，２０−２）とをそれぞれ有線で接続する例を示したが、このような例には限られず、教示操作盤（２０−ｉ）を着脱可能として無線で接続するようにしてもよい。
【００２６】
複数のサーボ制御部（２−ｉ）は、それぞれ複数のロボット（１０−ｉ）を制御する。即ち、複数のサーボ制御部（２−ｉ）は、それぞれ複数のロボット（１０−ｉ）の各軸を駆動するサーボモータ（図示せず）の位置情報を各サーボモータに取り付けられたセンサ（パルスエンコーダ等）から取得し、動作指令とセンサからのフィードバックデータに基づいて、サーボアンプを介して各サーボモータの動作を制御する。図４に示した実施例２に係るロボット制御システム１０２においては、複数のロボット（１０−ｉ）を複数のロボット制御装置（１００−ｉ）により制御する例を示している。複数のサーボ制御部（２−ｉ）と複数のネットワーク制御部（１−ｉ）は、複数のバス（５−１，５−２，・・・，５−ｎ）（以下、「５−ｉ」という。）により接続されている。
【００２７】
複数の接続部（４−ｉ）は、複数のロボット（１０−ｉ）を動作させる動作指令を生成する制御用ＣＰＵ３をネットワーク制御部（１−ｉ）と接続する。図４に示した実施例２に係るロボット制御システム１０２においては、制御用ＣＰＵ３はホストコンピュータ２００上に設けられている。ホストコンピュータ２００には、複数のホストコンピュータ側ネットワーク制御部（３０−１，３０−２，・・・，３０−ｎ）（以下、「３０−ｉ」という。）が設けられ、制御用ＣＰＵ３に接続されている。
【００２８】
複数のロボット制御装置（１００−ｉ）は、接続部（４−ｉ）に加えて、複数のバス接続用接続部（４Ａ−１，４Ａ−２，・・・，４Ａ−ｎ）（以下、「４Ａ−ｉ」という。）を備えている。複数のバス接続用接続部（４Ａ−ｉ）は、それぞれ複数のバス（５−ｉ）に接続されている。
【００２９】
制御用ＣＰＵ３は、ホストコンピュータ２００に設けられているが、着脱可能としてもよい。この場合、制御対象のロボットが１台のみである場合は、実施例１に示したＣＰＵ格納部３００に制御用ＣＰＵ３を設けることができる。
【００３０】
制御用ＣＰＵ３で生成された動作指令は、ホストコンピュータ２００の複数のホストコンピュータ側ネットワーク制御部（３０−ｉ）から出力され、ロボット制御装置（１００−ｉ）の接続部（４−ｉ）を介してネットワーク制御部（１−ｉ）に与えられる。制御用ＣＰＵ３は、少なくともメモリ（図示せず）を一体化したモジュール構造を有するようにしてもよい。
【００３１】
本発明のロボット制御システムにおいては、ロボットを動作させる指令値の計算を担う制御用ＣＰＵを取り外し可能なモジュール構造としている。そのため、実施例２に係るロボット制御システムのように、複数台のロボットを制御する場合にはネットワーク上のホストコンピュータに制御用ＣＰＵを設けて、ホストコンピュータから制御信号を送信する構成としている。
【００３２】
一方、実施例１に係るロボット制御システムのように、単体のロボットを制御するスタンドアローン動作の場合には、ネットワークから切り離して、制御用ＣＰＵをロボット制御装置に取り付け可能に構成するようにしているため、コストを低減することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    ネットワーク制御部
２    サーボ制御部
３    制御用ＣＰＵ
４    接続部
５    バス
１０    ロボット
２０    教示操作盤
１００    ロボット制御装置
１０１，１０２    ロボット制御システム
２００    ホストコンピュータ
【図１】
0006423816.tif 000002
【図２】
0006423816.tif 000003
【図３】
0006423816.tif 000004
【図４】
0006423816.tif 000005