(57)【要約】【課題】本体の回転動作やアームの回転動作に伴って、通信を行うための光の経路が確保できないため、複数の回転軸を駆動するモータの制御を行うための光通信ができない。【解決手段】動作命令によって動作する可動部としての回転部１１に設けられた複数の第１の光通信部と、回転部１１の周辺に設けられた第２の光通信部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、前記動作命令と現時点における回転部１１の位置情報とに基づいて、前記現時点から経過後の複数の時点における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する組み合わせ情報作成部と、前記複数の時点において、前記組み合わせのうち最も長く連続する一つの組み合わせを選択する選択部と、選択した前記一つの組み合わせにおける第２の光通信部を設定する設定部１６と、を備えた可動装置としてのアーム型ロボット装置１を提供する。【選択図】図１
2009297824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作命令によって動作する可動部に設けられた複数の第１の光通信部と、
前記可動部の周辺に設けられた複数の第２の光通信部と、
前記動作命令と現時点における前記可動部の位置情報とに基づいて、前記現時点から経過後の複数の時点における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する組み合わせ情報作成部と、
前記複数の時点において、前記組み合わせのうち最も長く連続する一つの組み合わせを選択する選択部と、
選択した前記一つの組み合わせにおける第２の光通信部を設定する設定部と、
を備えたことを特徴とする可動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の可動装置において、
前記現時点から経過後の複数の時点に、パケット通信を行うことを特徴とする可動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の可動装置において、
更に、前記組み合わせの情報に基づいて、前記組み合わせにおける一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との通信が正常に行われるか否かを検査する検査部を備えたことを特徴とする可動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の可動装置において、
前記検査部は、前記可動装置の電源をＯＮしたときに実行することを特徴とする可動装置。
【請求項５】
請求項３に記載の可動装置において、
前記検査部は、前記可動部が静止しているときに検査することを特徴とする可動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の可動装置において、
前記可動装置は、複数の回転軸を有するアーム型ロボット装置であることを特徴とする可動装置。
【請求項７】
動作命令と現時点における可動部の位置情報とに基づいて、前記現時点から経過後の複数の時点における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する組み合わせ情報作成工程と、
前記複数の時点において、前記組み合わせのうち最も長く連続する一つの組み合わせを選択する選択工程と、
選択した前記一つの組み合わせにおける第２の光通信部を設定する設定工程と、
を備えたことを特徴とする可動装置の制御方法。
【請求項８】
動作命令と現時点における可動部の位置情報とに基づいて、前記現時点から経過後の複数の時点における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する組み合わせ情報作成機能と、
前記複数の時点において、前記組み合わせのうち最も長く連続する一つの組み合わせを選択する選択機能と、
選択した前記一つの組み合わせにおける第２の光通信部を設定する設定機能と、
を実現するために実行することを特徴とする可動装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動装置およびその制御方法、可動装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
部品の搬送、組み立て、溶接などを行う可動装置がある。例えば、複数の回転軸が備えられた可動装置としてのアーム型ロボット装置を用いて、部品の搬送、組み立て、溶接などが行われる。複数の回転軸を駆動するモータの制御を行うため、このアーム型ロボット装置には、信号を伝達する通信ケーブルが備えられる。通信ケーブルは、複数の回転軸付近を経由して配線されるので、回転軸の回転角度が制約されたり、通信ケーブルが磨耗したりする。また、アーム型ロボット装置を小型化させることが困難である。そこで、例えば、特許文献１では、回転軸を回転させながら光通信を行うことが可能な光カップリングを備えた機構を提案している。
しかしながら、特許文献１では、制御装置から光カップリングまでの経路や、光カップリングからモータの制御信号に変換するための信号変換器までの経路は、光ファイバーによって配線されている。そのため、アーム型ロボット装置を小型化させることが困難である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３８３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、制御装置から信号変換器までの経路を、直接、光を照射することによって通信経路を確保する方法が考えられる。しかし、アーム型ロボットは、部品の搬送、組み立て、溶接を行うとき、アーム型ロボットの本体が回転したり、複数のアームが回転したりする。このため、それらの回転動作に伴って、光の照射方向や受光方向が変化したり、アームの回転動作によって光の経路が遮断されたりする。このように、本体の回転動作やアームの回転動作に伴って、通信を行うための光の経路が確保できないため、複数の回転軸を駆動するモータの制御を行うための光通信ができない。そのため、複数の回転軸を駆動するモータの制御を光通信を用いて、アーム型ロボット装置を小型化させることができないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の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］動作命令によって動作する可動部に設けられた複数の第１の光通信部と、前記可動部の周辺に設けられた複数の第２の光通信部と、前記動作命令と現時点における前記可動部の位置情報とに基づいて、前記現時点から経過後の複数の時点における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する組み合わせ情報作成部と、前記複数の時点において、前記組み合わせのうち最も長く連続する一つの組み合わせを選択する選択部と、選択した前記一つの組み合わせにおける第２の光通信部を設定する設定部と、を備えたことを特徴とする可動装置。
【０００７】
この構成によれば、組み合わせ情報作成部は、現時点から経過後の複数の時点における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する。また、選択部は、作成された組み合わせのうち、通信可能な時点が最も長く連続する組み合わせにおける第２の光通信部を選択する。これにより、本体の回転動作や可動部の回転動作が伴なっても、一つの組み合わせにおける一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との通信経路が連続して確保される。そのため、複数の回転軸を駆動するモータの制御を行うための光通信ができる。従って、複数の回転軸を駆動するモータの制御を光通信を用いて、アーム型ロボット装置を小型化させることが可能となる。
【０００８】
［適用例２］前記現時点から経過後の複数の時点に、パケット通信を行うことを特徴とする上記可動装置。
【０００９】
この構成によれば、パケット通信により、第１の光通信部と第２の光通信部との通信を行うことができる。
【００１０】
［適用例３］更に、前記組み合わせの情報に基づいて、前記組み合わせにおける一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との通信が正常に行われるか否かを検査する検査部を備えたことを特徴とする上記可動装置。
【００１１】
この構成によれば、第１の光通信部または第２の光通信部が故障しているか否かについての情報を得ることができる。
【００１２】
［適用例４］前記検査部は、前記可動装置の電源をＯＮしたときに実行することを特徴とする上記可動装置。
【００１３】
この構成によれば、可動装置の電源をＯＮしたときに、第１の光通信部または第２の光通信部が故障しているか否かについての情報を得ることができる。
【００１４】
［適用例５］前記検査部は、前記可動部が静止しているときに検査することを特徴とする上記可動装置。
【００１５】
この構成によれば、可動装置の動作中に、第１の光通信部または第２の光通信部が故障しているか否かについての情報を得ることができる。
【００１６】
［適用例６］前記可動装置は、複数の回転軸を有するアーム型ロボット装置であることを特徴とする上記可動装置。
【００１７】
この構成によれば、本体の回転動作やアームの回転動作が伴なっても、第１の光通信部と第２の光通信部との通信経路が連続して確保される。従って、複数の回転軸を駆動するモータの制御を行うための通信が可能となる。
【００１８】
［適用例７］動作命令と現時点における可動部の位置情報とに基づいて、前記現時点から経過後の複数の時点における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する組み合わせ情報作成工程と、前記複数の時点において、前記組み合わせのうち最も長く連続する一つの組み合わせを選択する選択工程と、選択した前記一つの組み合わせにおける第２の光通信部を設定する設定工程と、を備えたことを特徴とする可動装置の制御方法。
【００１９】
［適用例８］動作命令と現時点における可動部の位置情報とに基づいて、前記現時点から経過後の複数の時点における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する組み合わせ情報作成機能と、前記複数の時点において、前記組み合わせのうち最も長く連続する一つの組み合わせを選択する選択機能と、選択した前記一つの組み合わせにおける第２の光通信部を設定する設定機能と、を実現するために実行することを特徴とする可動装置の制御プログラム。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施例について図面に従って説明する。
（第１実施例）
図１は、本実施例における可動装置としてのアーム型ロボット装置１の外観斜視図である。天板２ａ、支柱２ｂ、平板２ｃからフレームが構成される。アーム型ロボット２は、本体支持部３、アーム４、６、８、１０、回転軸５、７、９からなるアーム部と、複数の棒状部材１２と複数の回転軸１３で構成される複数のフィンガーとからなるハンド部と、アーム部とハンド部を接続する回転部１１と、から構成される。
【００２１】
本体支持部３は、天板２ａの中央部に固定される。アーム４は、本体支持部３に備えられ、モータ（不図示）の駆動により水平面において回転することができる。アーム４とアーム６、アーム６とアーム８、アーム８とアーム１０は、水平方向の軸を有する回転軸５、回転軸７、回転軸９及びモータ（不図示）の駆動によって、垂直面においてそれぞれ回転することができる。
【００２２】
アーム１０の長手方向の軸を中心として、回転部１１は回転することができる。回転部１１に備えられたハンド部も、モータ（不図示）の駆動による回転部１１の回転動作に伴なって、アーム１０の長手方向の軸を中心として回転する。
【００２３】
図に示すように、回転軸１３によって接続された３本の棒状部材１２によって、１本のフィンガーを構成する。本実施例では、３本のフィンガーを備える。回転部１１に備えられた棒状部材１２は、回転部１１に接続する部分を支点としてモータ（不図示）の駆動により回転する。また、回転軸１３を介して接続された二つの棒状部材１２は、モータ（不図示）の駆動により相対的に回転する。
【００２４】
このようなアーム部におけるアーム４，６，８，１０の回転動作と、回転部１１の回転動作と、ハンド部における棒状部材１２の回転動作とによって、アーム型ロボット装置１は平板２ｃに置かれた加工品（不図示）の組み立てや搬送や溶接などを行うことができる。
【００２５】
回転部１１には、第１の光通信部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が備えられる。図２は、回転部１１に備えられた第１の光通信部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の外観図である。第１の光通信部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオードを用いて光を送る送光部２０と、フォトトランジスタや硫化カドミウムを主成分とした光導電線素子などを用いて受光する受光部２１が備えられる。本実施例では、第１の光通信部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３と、回転部１１の図面裏側に３個の第１の光通信部（不図示）が備えられ、計６個の第１の光通信部が備えられる。
【００２６】
平板２ｃには、第２の光通信部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが備えられる。図３は、第２の光通信部Ａの外観斜視図である。台座３４に備えられた本体３３は、水平面における回転方向Ｒ１に回転することができる。本体３３に支持された可動部３０は、垂直面における回転方向Ｒ２に回転することができる。第２の光通信部Ｂ，Ｃ，Ｄは、第２の光通信部Ａと同じ構成である。
【００２７】
可動部３０には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオードを用いて光を送る送光部３２と、フォトトランジスタや硫化カドミウムを主成分とした光導電線素子などを用いて受光する受光部３１が備えられる。
【００２８】
平板２ｃの下部に備えられたコントローラ１５は、天板２ａに備えられたアーム用モータ駆動回路部１４と太い実線で示す通信ケーブルによって接続される。アーム用モータ駆動回路部１４とアーム型ロボット２とは、太い実線で示す通信ケーブルによって接続される。コントローラ１５は、アーム用モータ駆動回路部１４を制御することにより、アーム型ロボット２のアーム部を構成するアーム４，６，８，１０及び回転部１１の回転動作を制御することができる。
【００２９】
コントローラ１５は、一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との複数の組み合わせのうち、光通信可能な位置にある一つの組み合わせを選択する。選択された一つの組み合わせにおける第２の光通信部の識別情報を、太い実線で示す信号ケーブルを介して設定部１６に出力する。
【００３０】
設定部１６は、識別情報により指定された第２の光通信部を、コントローラ１５からの制御情報を出力するための第２の光通信部として設定する。
【００３１】
コントローラ１５は、図３の第２の光通信部Ａの本体３３の回転方向Ｒ１に示す水平面における回転角度の位置と、可動部３０の回転方向Ｒ２に示す垂直平面における回転角度の位置を制御し、第２の光通信部の送光部３２から送光される光線を、第１の光通信部の受光部２１に照射させる位置に設定することができる。
【００３２】
コントローラ１５は、照射している第１の光通信部が移動するに伴って追従するように、第２の光通信部Ａの本体３３の回転角度の位置の制御と、可動部３０の回転角度の位置の制御を行い、第２の光通信部Ａの送光部３２から送光される光線を、第１の光通信部の受光部２１に連続して照射させることができる。
【００３３】
このような第２の光通信部の回転動作により、第１の光通信部の受光部２１が受光できる角度の範囲において、コントローラ１５は、設定部１６によって設定された第２の光通信部と、通信可能な位置にある第１の光通信部と光通信を連続して行うことができる。
【００３４】
図４（ａ）は、第２の光通信部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの配置を示す模式図である。図４（ａ）は、平板２ｃに置かれた第２の光通信部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、アーム型ロボット２側から見た模式図である。
【００３５】
回転部１１の中心軸Ｐを頂点とする第２の光通信部Ａと第２の光通信部Ｂとの角度Ｑ１は、本実施例では、９０°である。同様に、隣接する第２の光通信部Ｂ，Ｃ、隣接する第２の光通信部Ｃ，Ｄ、隣接する第２の光通信部Ｄ，Ａにおける中心軸Ｐを頂点とする角度はそれぞれ９０°である。
【００３６】
図４（ｂ）は、第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６の配置を示す模式図である。図４（ｂ）は、回転部１１に備えられた第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６を、天板２ａ側から見た模式図である。
【００３７】
第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６は、回転部１１の外周部に、均等に配置される。すなわち、  回転部１１の中心軸Ｐを頂点とする第１の光通信部Ｋ１と第１の光通信部Ｋ２との角度Ｑ２は、本実施例では、６０°である。同様に、隣接する第１の光通信部Ｋ２，Ｋ３、隣接する第１の光通信部Ｋ３，Ｋ４、隣接する第１の光通信部Ｋ４，Ｋ５、隣接する第１の光通信部Ｋ５，Ｋ６、隣接する第１の光通信部Ｋ６，Ｋ１における中心軸Ｐを頂点とする角度はそれぞれ６０°である。
【００３８】
図５は、本実施例におけるアーム型ロボット装置１の機能構成を示すブロック図である。コントローラ１５は、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４３、インターフェース（Ｉ／Ｆ）４２から構成される。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１から制御プログラムをＲＡＭ４３に読み出して実行し、アーム部、回転部１１、ハンド部を可動させる。制御プログラムには、アーム部、回転部１１、ハンド部の動作を制御するための動作命令としての制御コマンドが含まれる。制御プログラムを実行することにより、アーム部、回転部１１、ハンド部の動作を制御するための制御信号がＩ／Ｆ４２を介してアーム用モータ駆動回路部１４、設定部１６に出力される。
【００３９】
コントローラ１５は、各モータを制御するためのパラレル信号をシリアル信号に変換し、アーム用モータ駆動回路部１４、設定部１６に出力する。
【００４０】
アーム用モータ駆動回路部１４は、回転部１１、アーム部を構成するアーム４，６，８，１０を回転させる複数のモータ４４の駆動を行う。各モータ４４にはロータリーエンコーダ（不図示）が備えられ、回転角度を示すパルス数がアーム用モータ駆動回路部１４、Ｉ／Ｆ４２を介してＣＰＵ４０にフィードバックされる。
【００４１】
組み合わせ情報作成部５０は、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４３とから構成され、ＲＯＭ４１に格納された制御プログラムをＲＡＭ４３に読み出して実行することにより機能する。組み合わせ情報作成部５０は、通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する。
【００４２】
選択部５１は、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４３とから構成され、ＲＯＭ４１に格納された制御プログラムをＲＡＭ４３に読み出して実行することにより機能する。選択部５１は、組み合わせ情報作成部５０によって作成された組み合わせの情報から一つの組み合わせを選択する。ＣＰＵ４０は、選択部５１によって選択した一つの組み合わせにおける第２の光通信部を識別する識別情報を設定部１６に出力する。
【００４３】
設定部１６は、ＣＰＵ４０から出力された識別情報に基づいて、第１の光通信部と通信するための一つの第２の光通信部として設定する。設定された第２の光通信部は、破線に示すように、通信可能な位置にある一つの第１の光通信部と光通信を行う。第１の光通信部に備えられた送光部２０、受光部２１と、第２の光通信部に備えられた送光部３２、受光部３１とを用いて光通信が行われる。
【００４４】
第２の光通信部側から第１の光通信部側へは、ハンド部に備えられたモータを駆動するための制御信号が送信される。ハンド用モータ駆動回路部４５は、第１の光通信部からの制御信号を得て、ハンド部を構成する棒状部材１２を回転させるための複数のモータ４６を駆動する。
【００４５】
それぞれのモータ４６には、ロータリーエンコーダ（不図示）が備えられ、モータの回転角度を示すパルス数を検知することができる。モータ４６のそれぞれの回転角度を示すパルス数が、ハンド用モータ駆動回路部４５を介して第１の光通信部側から第２の光通信部側へ送信され、設定部１６を介してＣＰＵ４０にフィードバックされる。
【００４６】
ＣＰＵ４０は、制御プログラムを実行し、制御プログラムに含まれる制御コマンドを解析することにより、現時点における回転部１１に備えられた第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６の位置情報を得ることができる。現時点における位置情報から経過した複数の時点における第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６の位置情報を得ることができる。
【００４７】
位置情報には、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向における３次元座標の位置情報、水平面における回転角度の位置情報、第２の光通信部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからのそれぞれの仰角における位置情報が含まれる。
【００４８】
複数の時点間は、図３の第２の光通信部が、通信可能な位置にある第１の光通信部が移動するに伴って、追従し、第１の光通信部の受光部２１が送光部３２からの光線を連続して受光できる時間である。
【００４９】
また、ＣＰＵ４０は、制御プログラムを実行し、制御プログラムに含まれる制御コマンドを解析することにより、現時点ｔ０における回転部１１に備えられたフィンガーの位置の情報から、現時点ｔ０から経過した時点ｔ１、ｔ２、ｔ３におけるフィンガーの位置の情報を得ることができる。
【００５０】
次に、組み合わせ情報作成部５０が通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部からなる組み合わせの情報を作成する方法について説明する。本実施例では、説明を容易にするため、水平面における回転角度の位置情報は変化するが、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向における３次元座標の位置情報および第２の光通信部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからのそれぞれの仰角における位置情報は変化しないものとして説明する。
【００５１】
図６（ａ）は、現時点ｔ０における第１の光通信部と第２の光通信部の位置関係を視覚的に説明する模式図である。図６は、第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６と第２の光通信部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとをアーム型ロボット２側から見た模式図である。
【００５２】
図６（ａ）に示すように、回転部１１の中心軸Ｐを中心として、回転部１１の外周には第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６が配置され、同様に、回転部１１の中心軸Ｐを中心として、回転部１１の周辺には、第２の光通信部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄがそれぞれ配置される。第１の光通信部Ｋ１の水平面における回転角度（以降は角度という。）の位置を０°とすると、第２の光通信部Ａの角度の位置は０°である。前述したように、中心軸Ｐを中心として二つの隣接する第２の光通信部によって形成される角度は９０°であるので、第２の光通信部Ｂ、Ｃ、Ｄの角度の位置は、それぞれ９０°、１８０°、２７０°である。
【００５３】
図８は、本実施例において、中心軸Ｐを中心としたとき、一つの第２の光通信部から送光された光を一つの第１の光通信部が受光できる受光範囲を角度で示す表である。本実施例では、受光範囲は３０°である。図８の表に示すように、第２の光通信部Ａから送光された光の受光範囲は３４５°〜１５°であり、第２の光通信部Ｂから送光された光の受光範囲は７５°〜１０５°であり、第２の光通信部Ｃから送光された光の受光範囲は１６５°〜１９５°であり、第２の光通信部Ｄから送光された光の受光範囲は２５５°〜２８５°である。
【００５４】
図９（ａ）は、現時点ｔ０において、第１の光通信部が受光範囲の位置にあるときの第２の光通信部を示す表である。前述したように、中心軸Ｐを中心としたとき、隣接する二つの第２の光通信部の角度は６０°である。現時点ｔ０において、第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６は、図９（ａ）の表の中段に示す角度の位置にある。
【００５５】
図９（ａ）の表の下段は、中段に示した第１の光通信部の角度の位置が、図８の表の受光範囲にある第２の光通信部を示す。すなわち、０°の角度の位置にある第１の光通信部Ｋ１は、第２の光通信部Ａの受光範囲３４５°〜１５°にあることを示す。同様に、１８０°の角度の位置にある第１の光通信部Ｋ４は、第２の光通信部Ｃの受光範囲１６５°〜１９５°にあることを示す。その他の第１の光通信部Ｋ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６の角度の位置は、第２の光通信部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの受光範囲にないことを示す。
【００５６】
図６（ａ）に示すように、第１の光通信部Ｋ１、Ｋ４は、第２の光通信部Ａ、Ｃから送光された光を受光できる受光範囲にあり、第１の光通信部Ｋ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６は、第２の光通信部のどの受光範囲にも位置していないことを示す。
【００５７】
図９（ｂ）は、時点ｔ１において、第１の光通信部が受光範囲の位置にあるときの第２の光通信部を示す表である。時点ｔ１において、第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６は、図９（ｂ）の表の中段に示す角度の位置にある。
【００５８】
図９（ｂ）の表の下段は、中段に示した第１の光通信部の角度の位置が、図８の表の受光範囲にある第２の光通信部を示す。すなわち、８０°の角度の位置にある第１の光通信部Ｋ１は、第２の光通信部Ｂの受光範囲７５°〜１０５°にあることを示す。同様に、２６０°の角度の位置にある第１の光通信部Ｋ４は、第２の光通信部Ｄの受光範囲２５５°〜２８５°にあることを示す。その他の第１の光通信部Ｋ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６の角度の位置は、第２の光通信部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの受光範囲にないことを示す。
【００５９】
図６（ｂ）は、上述した第１の光通信部と第２の光通信部との時点ｔ１における位置関係を視覚的に説明した図である。第１の光通信部Ｋ１、Ｋ４は、第２の光通信部Ｂ、Ｄから送光された光をそれぞれ受光できる受光範囲にあり、第１の光通信部Ｋ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６は、第２の光通信部のどの受光範囲にも位置していないことを示す。
【００６０】
図９（ｃ）は、時点ｔ２において、第１の光通信部が受光範囲の位置にあるときの第２の光通信部を示す表である。時点ｔ２において、第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６は、図９（ｃ）の表の中段に示す角度の位置にある。
【００６１】
図９（ｃ）の表の下段は、中段に示した第１の光通信部の角度の位置が、図８の表の受光範囲にある第２の光通信部を示す。すなわち、９０°の角度の位置にある第１の光通信部Ｋ１は、第２の光通信部Ｂの受光範囲７５°〜１０５°にあることを示す。同様に、２７０°の角度の位置にある第１の光通信部Ｋ４は、第２の光通信部Ｄの受光範囲２５５°〜２８５°にあることを示す。その他の第１の光通信部Ｋ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６の角度の位置は、第２の光通信部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの受光範囲にないことを示す。
【００６２】
図７（ａ）は、上述した第１の光通信部と第２の光通信部との時点ｔ２における位置関係を視覚的に説明した図である。第１の光通信部Ｋ１、Ｋ４は、第２の光通信部Ｂ、Ｄから送光された光をそれぞれ受光できる受光範囲にあり、第１の光通信部Ｋ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６は、第２の光通信部のどの受光範囲にも位置していないことを示す。
【００６３】
図９（ｄ）は、時点ｔ３において、第１の光通信部が受光範囲の位置にあるときの第２の光通信部を示す表である。時点ｔ３において、第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６は、図９（ｄ）の表の中段に示す角度の位置にある。
【００６４】
図９（ｄ）の表の下段は、中段に示した第１の光通信部の角度の位置が、図８の表の受光範囲にある第２の光通信部を示す。すなわち、１００°の角度の位置にある第１の光通信部Ｋ１は、第２の光通信部Ｂの受光範囲７５°〜１０５°にあることを示す。同様に、２８０°の角度の位置にある第１の光通信部Ｋ４は、第２の光通信部Ｄの受光範囲２５５°〜２８５°にあることを示す。その他の第１の光通信部Ｋ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６の角度の位置は、第２の光通信部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの受光範囲にないことを示す。
【００６５】
図７（ｂ）は、上述した第１の光通信部と第２の光通信部との時点ｔ３における位置関係を視覚的に説明した図である。第１の光通信部Ｋ１、Ｋ４は、第２の光通信部Ｂ、Ｄから送光された光をそれぞれ受光できる受光範囲にあり、第１の光通信部Ｋ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６は、第２の光通信部のどの受光範囲にも位置していないことを示す。
【００６６】
このように、第１の光通信部が第２の光通信部から送光された光線の受光範囲にあるとき、反対に、第２の光通信部は、第１の光通信部から送光された光線を受光することができる。このような位置関係にある第１の光通信部と第２の光通信部とは通信可能な位置にある。
【００６７】
図１０は、第２の光通信部から送光された光線がフィンガーによって遮断され、第１の光通信部が受光できない様子を説明する図である。時点ｔ２においては、回転部１１に備えられた棒状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなるフィンガーによって、第２の光通信部から送光された光線Ｌが遮断され、第１の光通信部Ｋ１の受光部２１が受光できない。従って、時点ｔ２においては、第１の光通信部と第２の光通信部とは光通信ができない。
【００６８】
図１１は、各時点において、第１の光通信部と光通信が可能な第２の光通信部を記載した表である。図１１の表に示すように、現時点ｔ０では、第１の光通信部Ｋ１と第２の光通信部Ａ及び第１の光通信部Ｋ４と第２の光通信部Ｃとの組み合わせにより、光通信が可能である。時点ｔ１では、第１の光通信部Ｋ１と第２の光通信部Ｂ及び第１の光通信部Ｋ４と第２の光通信部Ｄとの組み合わせにより、光通信が可能である。時点ｔ２では、第１の光通信部Ｋ４と第２の光通信部Ｄとの組み合わせにより、光通信が可能である。時点ｔ３では、第１の光通信部Ｋ１と第２の光通信部Ｂ及び第１の光通信部Ｋ４と第２の光通信部Ｄとの組み合わせにより、光通信が可能である。
【００６９】
本実施例では、フィンガーによって、第２の光通信部から送光された光線Ｌが遮断される場合について説明したが、アーム部を構成するアームによって、第２の光通信部から送光された光線Ｌが遮断される場合についても、同様に、ＣＰＵ４０が制御プログラムに含まれる制御コマンドを解析し、光通信が可能か否かを判断する。
【００７０】
このようにして、組み合わせ情報作成部５０は、図１１の表に示したように、各時点において通信可能な組み合わせの情報を作成する。
【００７１】
次に、選択部５１が作成された組み合わせの情報から一つの組み合わせを選択する方法について説明する。図１２は、光通信が可能な時点を記載したグラフである。図１２は、横軸を時点ｔ０〜ｔ３とし、縦軸に、光通信が可能な第１の光通信部と第２の光通信部との組み合わせを記載したグラフである。白丸ｍ１〜ｍ７は、図１１の表を用いて説明したように、光通信可能な第１の光通信部と第２の光通信部との組み合わせにおいて、光通信が可能な時点であることを示す。
【００７２】
図１１の表に示すように、第１の光通信部Ｋ４と第２の光通信部Ｄとの組み合わせにおいては、時点ｔ１から時点ｔ３まで連続して光通信が可能であることを示す。第１の光通信部Ｋ１と第２の光通信部Ｂとの組み合わせにおいては、時点ｔ１及び時点ｔ３では、光通信が可能であるが、時点ｔ２では光通信ができない。
【００７３】
選択部５１は、光通信が可能な時点が最も長く連続する組み合わせにおける第２の光通信部を選択する。連続する時間が同じ組み合わせがあったときは、例えば、予め、優先順位を決定しておき、優先順位が先にある第２の光通信部を選択するようにする。
【００７４】
選択部５１は、選択された一つの組み合わせにおける第２の光通信部の識別情報を設定部１６に出力する。設定部１６は、識別情報に基づいて、通信を行うための第２の光通信部として設定する。設定部１６は、現時点ｔ０において設定されている第２の光通信部と、時点ｔ１からｔ３まで設定する第２の光通信部と異なるときは、現時点ｔ０で設定されている第２の光通信部から時点ｔ１からｔ３まで設定する第２の光通信部に切り換える。
【００７５】
時点ｔ１から時点ｔ３までは、第１の光通信部Ｋ４と第２の光通信部Ｄとを用いて光通信によるパケット通信を行うようにする。時点ｔ１から時点ｔ３の間に一つの連続するパケット通信を行うことにより、通信が遮断されることがない。
【００７６】
次に、組み合わせ情報作成部５０が組み合わせの情報を作成し、選択部５１が通信可能な一つの組み合わせを選択する処理について、フローチャートを用いて説明する。図１３は、組み合わせの情報を作成し、一つの組み合わせを選択するまでの処理のフローチャートである。
【００７７】
ステップＳ１００では、ＣＰＵ４０は、現時点ｔ０における第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６の角度の位置情報を得る（図９（ａ）参照）。ステップＳ１０１では、ＣＰＵ４０は、制御プログラムに含まれる制御コマンドを解析し、時点ｔ１〜ｔ３における第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６の角度の位置情報を算出する（図９（ｂ）〜（ｄ）参照）。
【００７８】
ステップＳ１０２では、ＣＰＵ４０は、時点ｔ１から時点ｔ３において、第２の光通信部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから送光される光の受光範囲にある第１の光通信部を出力する（図９（ｂ）〜（ｄ）参照）。
【００７９】
ステップＳ１０３では、ＣＰＵ４０は、制御プログラムに含まれる制御コマンドを解析し、時点ｔ１から時点ｔ３において、ステップＳ１０２で算出された、受光範囲にある組み合わせのうち、ハンド部によって第２の光通信部からの光線が遮断されない組み合わせを作成する（図１１参照）。
【００８０】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で作成された組み合わせのうち、最も長く連続する組み合わせを選択する。図１２を用いて説明したように、本実施例では、通信可能な時点を示す白丸ｍ５、ｍ６、ｍ７が連続する第１の光通信部Ｋ４を選択する。
【００８１】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で選択された組み合わせにおける第２の光通信部の識別情報を設定部１６に出力する。
【００８２】
本実施例における組み合わせ情報作成部５０は、図１３のフローチャートにおけるステップＳ１００からステップＳ１０３までを実行することによって機能する。選択部５１は、図１３のフローチャートにおけるステップＳ１０４を実行することによって機能する。
【００８３】
以上、本実施例で説明した可動装置としてのアーム型ロボット装置は、動作命令によって動作する可動部としての回転部１１に設けられた第１の光通信部Ｋ１〜Ｋ６と、回転部１１の周辺に設けられた第２の光通信部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、動作命令と現時点ｔ０における回転部１１の位置情報とに基づいて、現時点ｔ０から経過後の時点ｔ１、ｔ２、ｔ３における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する組み合わせ情報作成部５０と、時点ｔ１、ｔ２、ｔ３において、組み合わせのうち最も長く連続する一つの組み合わせを選択する選択部５１と、選択した一つの組み合わせにおける第２の光通信部を設定する設定部１６と、を備える。
【００８４】
この構成によれば、組み合わせ情報作成部５０は、現時点ｔ０から経過後の時点ｔ１、ｔ２、ｔ３における通信可能な一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との組み合わせの情報を作成する（図１１参照）。また、選択部５１は、作成された組み合わせのうち、通信可能な時点が最も長く連続する組み合わせにおける第２の光通信部を選択する（図１２参照）。これにより、アーム型ロボット２本体、アーム部、ハンド部の回転動作が伴っても、一つの組み合わせにおける一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との通信経路が連続して確保される。そのため、複数の回転軸を駆動するモータの制御を行うための光通信ができる。従って、複数の回転軸を駆動するモータの制御を光通信を用いて、アーム型ロボット２を小型化することが可能となり、更にアーム型ロボット装置１を小型化させることが可能となる。
【００８５】
また、本実施例のアーム型ロボット装置１の通信制御部は、選択された第１の光通信部によって、パケット通信を行う。
【００８６】
この構成によれば、時点ｔ１から時点ｔ３の間に一つの連続するパケット通信を行うことにより、通信が遮断されることがない。
【００８７】
（第２実施例）
第２実施例では、組み合わせにおける一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との通信が正常に行われるか否かを検査する検査部を備えた場合について説明する。図１４は、第２実施例におけるアーム型ロボット装置１ａの機能構成を示すブロック図である。  
【００８８】
図１４のアーム型ロボット装置１ａは、第１実施例で説明したアーム型ロボット装置１に、更に検査部５２を備える。検査部５２は、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４３とから構成され、ＲＯＭ４１に格納された制御プログラムをＲＡＭ４３に読み出して実行することにより機能する。
【００８９】
アーム型ロボット装置１ａの電源がＯＮされると、組み合わせ情報作成部５０は、通信可能な位置にある組み合わせの情報を作成する。検査部５２は、作成された組み合わせの情報に基づいて、組み合わせにおける一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との通信が正常に行われるか否かを検査する。
【００９０】
アーム型ロボット装置１ａの電源がＯＮされたとき、例えば、複数の第１の光通信部と複数の第２の光通信部との位置関係が、第１実施例で説明した現時点ｔ０における位置関係であった場合について説明する（図６（ａ）参照）。
【００９１】
組み合わせ情報作成部５０は、通信可能な位置にある組み合わせの情報を作成する（図１１の時点ｔ０における組み合わせを参照）。検査部５２は、設定部１６に第２の光通信部Ａ、Ｃを設定し、それぞれの第２の光通信部と通信可能な位置にある第１の光通信部と光通信を行い検査する。
【００９２】
このようにすることにより、アーム型ロボット装置１ａの電源がＯＮされた時点において、通信可能な位置にある組み合わせにおける第１の光通信部または第２の光通信部が故障しているか否かの情報を得ることができる。
【００９３】
（第３実施例）
第３実施例では、第２実施例で説明したアーム型ロボット装置１ａの検査部５２が、可動部が静止しているときに検査する場合について説明する。アーム型ロボット装置１ａのコントローラ１５は、制御プログラムを実行することによって、アーム部及びハンド部のそれぞれの軸における回転動作を行う。
【００９４】
コントローラ１５は、アーム部及びハンド部のそれぞれの軸における回転動作を停止する。組み合わせ情報作成部５０は、通信可能な組み合わせの情報を作成する。検査部５２は、作成された組み合わせの情報に基づいて、組み合わせにおける一つの第１の光通信部と一つの第２の光通信部との通信が正常に行われるか否かを検査する。
【００９５】
アーム型ロボット装置１ａの可動部が静止しているとき、例えば、複数の第１の光通信部と複数の第２の光通信部との位置関係が、第１実施例で説明した時点ｔ３における位置関係であった場合について説明する（図７（ｂ）参照）。
【００９６】
組み合わせ情報作成部５０は、通信可能な位置にある組み合わせの情報を作成する（図１１の時点ｔ３における組み合わせを参照）。検査部５２は、設定部１６に第２の光通信部Ｂ、Ｄを設定し、それぞれの第２の光通信部と通信可能な位置にある第１の光通信部と光通信を行い検査する。
【００９７】
このようにすることにより、アーム部及びハンド部のそれぞれの軸における回転動作における途中において、通信可能な位置にある組み合わせにおける第１の光通信部または第２の光通信部が故障しているか否かの情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】アーム型ロボット装置の外観斜視図。
【図２】回転部に備えられた第１の光通信部の外観図。
【図３】第２の光通信部の外観斜視図。
【図４】（ａ）は、第２の光通信部の配置を示す模式図、（ｂ）は、第１の光通信部の配置を示す模式図。
【図５】アーム型ロボット装置の機能構成を示すブロック図。
【図６】第１の光通信部と第２の光通信部の位置関係を視覚的に説明する模式図。
【図７】第１の光通信部と第２の光通信部の位置関係を視覚的に説明する模式図。
【図８】一つの第２の光通信部から送光された光を一つの第１の光通信部が受光できる受光範囲を角度で示す表。
【図９】第１の光通信部が受光範囲の位置にあるときの第２の光通信部を示す表。
【図１０】第２の光通信部から送光された光線がフィンガーによって遮断され、第１の光通信部が受光できない様子を説明する図。
【図１１】各時点において、第１の光通信部と光通信が可能な第２の光通信部を記載した表。
【図１２】光通信が可能な時点を記載したグラフ。
【図１３】組み合わせの情報を作成し、一つの組み合わせを選択するまでの処理のフローチャート。
【図１４】第２実施例におけるアーム型ロボット装置の機能構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００９９】
１，１ａ…アーム型ロボット装置、１１…回転部、１６…設定部、５０…組み合わせ情報作成部、５１…選択部、５２…検査部、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…第２の光通信部、Ｋ１〜Ｋ６…第１の光通信部、ｔ０…現時点、ｔ１，ｔ２，ｔ３…時点。
【図１】
2009297824.tif 000003
【図２】
2009297824.tif 000004
【図３】
2009297824.tif 000005
【図４】
2009297824.tif 000006
【図５】
2009297824.tif 000007
【図６】
2009297824.tif 000008
【図７】
2009297824.tif 000009
【図８】
2009297824.tif 000010
【図９】
2009297824.tif 000011
【図１０】
2009297824.tif 000012
【図１１】
2009297824.tif 000013
【図１２】
2009297824.tif 000014
【図１３】
2009297824.tif 000015
【図１４】
2009297824.tif 000016