特開 2023-175301 ロボット制御システム、及びロボット制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023175301

(43)【公開日】2023-12-12

(54)【発明の名称】ロボット制御システム、及びロボット制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/00 20060101AFI20231205BHJP

【ＦＩ】

B25J13/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022087680

(22)【出願日】2022-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】若山 利宏

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707BS10

3C707CS08

3C707HS27

3C707LV15

3C707LW03

3C707MS27

3C707NS02

3C707WA16

(57)【要約】

【課題】簡単な構成でかつ安全に逆送り動作を行う。
【解決手段】ロボット制御システムは、ロボットの制限値を含んだシーン情報と、ロボットの動作内容及びシーン情報の切り替えを指示する順送り動作プログラムと、を記憶する記憶装置と、順送り動作プログラムを順次実行してロボットの現在の動作内容に応じたシーン情報に切り替えて当該シーン情報に含まれている制限値内でロボットを動作させる順送り動作処理を実行可能な順送り動作処理部と、順送り動作処理で実行された動作内容と、当該動作内容の実行時におけるロボットの位置情報と、当該動作内容の実行時に指定されていたシーン情報と、を関連付けてログを記憶するログ記憶処理を実行可能なログ記憶処理部と、ログを読み出しログに含まれるロボットの動作内容及び位置情報とシーン情報とに基づいてログを遡ってロボットを動作させる逆送り動作処理を実行可能な逆送り動作処理部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットの作業場面に応じて予め設定される情報であって前記ロボットの動作に関する制限値を含んだシーン情報と、前記ロボットの動作内容及び前記シーン情報の切り替えを指示する順送り動作プログラムと、を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されている前記順送り動作プログラムを順次実行して前記ロボットの現在の動作内容に応じた前記シーン情報に切り替えて当該シーン情報に含まれている制限値内で前記ロボットを動作させる順送り動作処理を実行可能な順送り動作処理部と、
前記順送り動作処理で実行された前記動作内容と、当該動作内容の実行時における前記ロボットの位置情報と、当該動作内容の実行時に指定されていた前記シーン情報と、を関連付けてログを記憶するログ記憶処理を実行可能なログ記憶処理部と、
前記ログを読み出し前記ログに含まれる前記ロボットの前記動作内容及び前記位置情報と前記シーン情報とに基づいて前記ログを遡って前記ロボットを動作させる逆送り動作処理を実行可能な逆送り動作処理部と、
を備えるロボット制御システム。

【請求項2】

前記ログ記憶処理は、前記順送り動作処理において前記動作内容に対応する全ての前記シーン情報を記憶する処理を含む、
請求項１に記載のロボット制御システム。

【請求項3】

前記ログ記憶処理は、前記順送り動作処理において現在の１つ前の前記動作内容に関する前記シーン情報を仮保持し、前記シーン情報が切り替わらなかった場合は前記仮保持している前記シーン情報を記憶せず、前記シーン情報が切り替わった場合には前記仮保持している前記シーン情報を記憶する処理を含む、
請求項１に記載のロボット制御システム。

【請求項4】

ロボットの作業場面に応じて予め設定される情報であって前記ロボットの動作に関する制限値を含んだシーン情報と、前記ロボットの動作内容及び前記シーン情報の切り替えを指示する順送り動作プログラムと、を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている前記順送り動作プログラムを順次実行して前記ロボットの現在の動作内容に応じた前記シーン情報に切り替えて当該シーン情報に含まれている制限値内で前記ロボットを動作させる順送り動作処理を実行可能な順送り動作処理部と、を備えたコンピュータに、
前記順送り動作処理で実行された前記動作内容と、当該動作内容の実行時における前記ロボットの位置情報と、当該動作内容の実行時に指定されていた前記シーン情報と、を関連付けてログを記憶するログ記憶処理と、
前記ログを読み出し前記ログに含まれる前記ロボットの前記動作内容及び前記位置情報と前記シーン情報とに基づいて前記ログを遡って前記ロボットを動作させる逆送り動作処理と、
を実行させることができるロボット制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ロボット制御システム、及びロボット制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

人や設備等と協働して所定の作業を行う産業用のロボットにおいては、例えばロボットの動作を教示している最中等に、ロボットの動作を停止させ、その後、過去のある時点の位置や姿勢にロボットを戻す必要が生じる場合がある。ここで、ロボットの動作を停止させた時点までにロボットが人や設備等と接触していなければ、これまで動作した軌跡は、ロボットと人や設備等とが接触しないことが担保されるといえる。このため、過去のある時点の位置や姿勢にロボットを戻す場合、これまで動作した軌跡を逆に辿る、すなわち逆送りで動作させることで、人や設備等との接触を回避できて安全を担保することができる。

【0003】

従来、ロボットの位置や姿勢を戻す方法として、ロボットの位置や姿勢のログを記憶し、そのログを逆に辿って戻すことが考えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－２０１００９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、特に人との協働を前提としたロボットの場合、ロボットが人に接触した場合における人の安全を担保するため、ロボットと人とが接触する可能性が高い場合等においては、ロボットの動作速度を制限する必要がある。そして、このような事情は、上述した逆送りの動作でも同様である。この場合、例えばセンサを用いてロボットの周囲に存在する人等を検知することで、周囲の状況に応じてロボットの動作速度の上限値を変更したり、停止させたりすることも考えられる。しかしながら、センサ等を用いると部品コスト、部品点数、組み立て工数等が増大し、ロボットのコストアップにつながる。

【0006】

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成でかつ安全に逆送り動作を行うことができるロボット制御システム、及びロボット制御プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態によるロボット制御システムは、ロボットの作業場面に応じて予め設定される情報であって前記ロボットの動作に関する制限値を含んだシーン情報と、前記ロボットの動作内容及び前記シーン情報の切り替えを指示する順送り動作プログラムと、を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている前記順送り動作プログラムを順次実行して前記ロボットの現在の動作内容に応じた前記シーン情報に切り替えて当該シーン情報に含まれている制限値内で前記ロボットを動作させる順送り動作処理を実行可能な順送り動作処理部と、前記順送り動作処理で実行された前記動作内容と、当該動作内容の実行時における前記ロボットの位置情報と、当該動作内容の実行時に指定されていた前記シーン情報と、を関連付けてログを記憶するログ記憶処理を実行可能なログ記憶処理部と、前記ログを読み出し前記ログに含まれる前記ロボットの前記動作内容及び前記位置情報と前記シーン情報とに基づいて前記ログを遡って前記ロボットを動作させる逆送り動作処理を実行可能な逆送り動作処理部と、を備える。

【0008】

また、実施形態によるロボット制御プログラムは、ロボットの作業場面に応じて予め設定される情報であって前記ロボットの動作に関する制限値を含んだシーン情報と、前記ロボットの動作内容及び前記シーン情報の切り替えを指示する順送り動作プログラムと、を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている前記順送り動作プログラムを順次実行して前記ロボットの現在の動作内容に応じた前記シーン情報に切り替えて当該シーン情報に含まれている制限値内で前記ロボットを動作させる順送り動作処理を実行可能な順送り動作処理部と、を備えたコンピュータに、前記順送り動作処理で実行された前記動作内容と、当該動作内容の実行時における前記ロボットの位置情報と、当該動作内容の実行時に指定されていた前記シーン情報と、を関連付けてログを記憶するログ記憶処理と、前記ログを読み出し前記ログに含まれる前記ロボットの前記動作内容及び前記位置情報と前記シーン情報とに基づいて前記ログを遡って前記ロボットを動作させる逆送り動作処理と、を実行させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態によるロボット制御システムの電気的構成の一例を示すブロック図

【図2】一実施形態によるロボット制御システムを工場に適用した一例を概念的に示す図

【図3】一実施形態によるロボット制御システムの操作対象となるロボットの一例を概念的に示す図

【図4】一実施形態によるロボット制御システムで設定されるシーン情報の一例を示す図

【図5】一実施形態によるロボット制御システムにおいて順送り動作プログラムで設定される対象エリアとシーン情報との対応関係の一例を示す図

【図6】一実施形態によるロボット制御システムについて、順送り動作処理部で実行される順送り動作処理の制御内容の一例について示す第１の図

【図7】一実施形態によるロボット制御システムについて、順送り動作処理部で実行される順送り動作処理の制御内容の一例について示す第２の図

【図8】一実施形態によるロボット制御システムについて、ログ記憶処理部で実行されるログ記憶処理の制御内容の第１の例を示すフローチャート

【図9】一実施形態によるロボット制御システムについて、ログ記憶処理によって記憶されたログの第１の例を示すフローチャート

【図10】一実施形態によるロボット制御システムについて、ログ記憶処理部で実行されるログ記憶処理の制御内容の第２の例を示すフローチャート

【図11】一実施形態によるロボット制御システムについて、ログ記憶処理によって記憶されたログの第２の例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すロボットシステム１００は、ロボット１０、端末装置２０、及びロボット制御システム３０を備えている。ロボット１０は、ロボット制御システム３０の制御対象であり、例えば図２に示すように、工場８０等で用いられる産業用ロボットで構成することができる。

【0011】

図２は、例えば前工程から受け取ったワーク９０を荷積みして後工程に受け渡す場面において、ロボット１０の利用を想定したものである。工場８０には、例えばコンベア８１、排出台８２、荷積み台８３、及び安全柵８４が設置されている。コンベア８１は、前工程からワーク９０を運搬し排出台８２に排出する機能を有する。荷積み台８３は、後工程へ受け渡すワーク９０を荷積みいわゆるパレタイジングするための台である。安全柵８４は、例えば人等の侵入を抑制するための柵である。

【0012】

この場合、安全柵８４の内側は、ロボット１０と人との協働を前提としない領域に設定することができる。この構成において、ロボット１０は、コンベア８１から排出台８２に排出されたワーク９０を取得し、他の設備９４等を避けて荷積み台８３まで運搬した後、荷積み台８３に荷積みする動作を実行可能である。なお、図２には３台のロボット１０が描かれているが、これは工場８０で３台のロボット１０が利用されていることを示すのではなく、１台のロボット１０について３つの異なる場面を同時に描いたものである。

【0013】

図２に示す工場８０の場合、例えばピッキングエリアＥ１、通路エリアＥ２、及び荷積みエリアＥ３が設定されている。ロボット１０は、ピッキングエリアＥ１、通路エリアＥ２、及び荷積みエリアＥ３の領域内を移動し、予め定められた作業を行う。この場合、ピッキングエリアＥ１、通路エリアＥ２、及び荷積みエリアＥ３を合わせた領域が、ロボット１０の作業領域となる。

【0014】

ピッキングエリアＥ１は、例えばロボット１０が排出台８２からワーク９０を取り出してロボット１０に移載する作業いわゆるピッキング作業を行う領域である。本実施形態の場合、ピッキング作業は、ロボット１０と協働作業者９５すなわち人とが協働して行う作業に設定されている。このため、ピッキングエリアＥ１は、協働作業者９５との協働を前提とした協働領域に設定される。この場合、ピッキングエリアＥ１は、ロボット１０と人とが接触する可能性が高い領域となる。

【0015】

通路エリアＥ２は、例えばロボット１０がワーク９０を荷積み台８３まで運搬する際にロボット１０が通行する領域である。本実施形態の場合、ワーク９０の運搬作業は、人との協働を前提としない作業に設定されている。このため、通路エリアＥ２は、人との協働を前提としない非協働領域に設定される。しかしながら、通路エリアＥ２は、人の通行も許されている領域である。このため、通路エリアＥ２は、ロボット１０と人とが接触する可能性があるものの、その可能性はピッキングエリアＥ１よりも低い領域となる。

【0016】

そして、荷積みエリアＥ３は、例えばロボット１０がワーク９０を荷積み台８３にパレタイジングする作業すなわち荷積み作業を行う領域である。本実施形態の場合、荷積み作業は、ロボット１０と人との協働を前提としない作業に設定されている。このため、荷積みエリアＥ３は、人との協働を前提としない非協働領域に設定される。そして、荷積みエリアＥ３は、安全柵８４によって人等の侵入が防がれた領域である。このため、荷積みエリアＥ３は、ロボット１０と人とが接触する可能性がほとんどない領域となる。

【0017】

ロボット１０は、例えば図３に示すように、ロボットアーム１１と搬送台車１２とを有している。ロボットアーム１１は、例えば水平多関節型のロボットアームやパラレルリンク型のロボットアーム、直交型のロボットアーム等で構成することができ、所定の作業を行うことができる。ロボットアーム１１の種類やロボットアーム１１の先端に取り付けられるツール１１１は、ロボット１０が行う作業内容に応じて適宜設定される。

【0018】

搬送台車１２は、ロボットアーム１１を搭載しており、ロボットアーム１１や作業対象となるワーク等を搬送する機能を有する。搬送台車１２は、例えばAGV(Automated Guided Vehicle)いわゆる無人搬送車で構成することができる。搬送台車１２は、例えばタイヤ１２１を駆動するための図示しないモータを有しており、例えば予め定められた経路を自律的に移動する構成とすることができる。搬送台車１２は、例えば走行が予定されている領域内に磁気テープ等のガイドを設置し、そのガイドに沿って走行するようにしても良いし、走行予定の領域内の２次元又は３次元の地図データを生成し、その地図データに従って走行する構成でも良い。

【0019】

図１に示す端末装置２０は、ユーザが制御装置３１に対してロボット１０の設定等を入力するための操作端末である。端末装置２０は、表示部２１及び入力部２２を有しており、ロボット制御システム３０と通信可能に構成されている。表示部２１は、文字や画像等の表示が可能なユーザインタフェースであり、例えば液晶ディスプレイ等で構成することができる。入力部２２は、ユーザからの操作入力を受けるユーザインタフェースであり、例えばマウスやキーボード若しくはタッチパネル等で構成することができる。端末装置２０は、例えばパソコンやスマートフォン、タブレット等の汎用品や、いわゆるティーチングペンダント等の専用品で構成することができる。ユーザは、端末装置２０を介して、ロボット１０の制御プログラムを制御装置３１に記憶させたり、制御装置３１に記憶されているプログラムを更新したりすることができる。

【0020】

ロボット制御システム３０は、ロボット１０の動作を制御する機能を有する。また、ロボット制御システム３０は、ユーザがロボット１０の教示すなわちティーチングを行う際に、ロボット１０の設定やプログラムの作成に関してユーザの支援を行う機能を有する。ロボット制御システム３０は、いわゆるロボットコントローラ等の専用品で構成することもできるし、例えば市販のパソコンやスマートフォン若しくはタブレット等の汎用品にコンピュータプログラムをインストールすることで実現することもできる。また、ロボット制御システム３０は、上述した専用品と汎用品との組み合わせで構成することもできる。

【0021】

ロボット制御システム３０は、制御装置３１、駆動制御部３２、補助記憶装置３３、順送り動作処理部３４、ログ記憶処理部３５、及び逆送り動作処理部３６を備えている。制御装置３１は、ＣＰＵ３１１及び主記憶装置３１２を有している。ＣＰＵ３１１は、ロボット制御システム３０における各処理を実行する。主記憶装置３１２は、ＲＡＭ等の一時的な記憶媒体であって、各処理に必要な情報を一時的に記憶する。

【0022】

駆動制御部３２は、例えばインバータ回路を含んで構成されており、ロボットアーム１１の各軸のモータや搬送台車１２のモータに対する電流を制御することで、ロボットアーム１１及び搬送台車１２の動作を制御することができる。また、駆動制御部３２は、例えばロボットアーム１１の各軸のモータや搬送台車１２のモータに対応して設けられたエンコーダ等を含んで構成されており、ロボットアーム１１の姿勢や動作速度、及び搬送台車１２の移動速度や現在位置を検出することができる。制御装置３１は、駆動制御部３２で検出したロボットアーム１１の姿勢や搬送台車１２の速度及び現在位置に基づいて例えばフィードバック制御によりそれぞれのモータを駆動することができる。

【0023】

なお、ロボット制御システム３０のうち少なくとも駆動制御部３２はロボット１０に搭載されている。一方で、ロボット制御システム３０のうち、駆動制御部３２以外の構成については、ロボット１０に搭載した構成としても良いし、駆動制御部３２と通信可能に構成されてロボット１０とは離れた位置に設けられた構成としても良い。

【0024】

補助記憶装置３３は、有形かつ非一時的なコンピュータ可読媒体で構成される。補助記憶装置３３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置３３は、シーン情報４１、順送り動作プログラム４２、及びロボット制御プログラム４３を記憶している。また、補助記憶装置３３は、ログ４４を記憶することができる。

【0025】

シーン情報４１は、ロボット１０の作業場面に応じて予め設定される情報であってロボット１０の動作に関する制限値を含んだ情報である。シーン情報４１は、例えばユーザによって任意に設定可能な情報とすることができる。本実施形態の場合、ユーザは、例えば端末装置２０を介して、シーン情報４１の追加、削除、及び内容の編集を行うことができる。シーン情報４１は、例えば図４に示すように、少なくとも識別値と制限値とを有している。なお、図４の例において、シーン１、シーン２、シーン３・・・で示す各行が、それぞれ１つのシーン情報４１を構成する。識別値は、各シーン情報を識別するためのもので各シーン情報に固有の値である。識別値は、例えば重複しない数値で構成されたシーン番号とすることができる。

【0026】

制限値は、ロボット１０の動作を制限するための情報、すなわちロボット１０の動作の安全に関するパラメータである。ロボットアーム１１に関する制限値としては、例えばロボットアーム１１の力、動作速度、及び動作範囲等を設定することができる。搬送台車１２に関する制限値としては、例えば搬送台車１２の移動速度を設定することができる。ロボット制御システム３０は、指定されたシーン情報４１に含まれる制限値の範囲内でロボット１０の動作を制御する。

【0027】

また、シーン情報４１は、備考情報を含んで構成することができる。備考情報は、制限値に対応したロボット１０の作業場面つまり作業シーンを説明する情報である。備考情報は、例えばそのシーン情報４１で想定されている場面が、人との協働を前提としたものか否か、及び人との接触可能性に関する情報を含んだものとすることができる。すなわち、ユーザは、ロボット１０が使用される場面を備考情報に設定し、その備考情報に対応する制限値を、その備考情報で想定された場面に適した値に設定することができる。ユーザは、例えばロボット１０の作業場面や現在位置毎にシーン情報４１の具体的内容を異なるものとすることができる。

【0028】

図４の例では、例えばシーン１～３の３つの作業場面を想定している。シーン１では、ロボット１０と人との協働を想定している。このシーン１では、ロボット１０と人との接触の可能性は高い。この場合、ユーザは、シーン１における各制限値を、３つのシーン１～３の中で最も厳しい値に設定する。例えばシーン１に関し、ユーザは、ロボットアーム１１の力の制限値を「弱」に設定し、ロボットアーム１１の動作速度の制限値を「低速」に設定し、ロボットアーム１１の動作領域を「作業領域内」に設定し、搬送台車１２の移動速度の制限値を「低速」に設定する。なお、ロボットアーム１１の動作領域を「作業領域内」に設定するとは、例えばピッキング作業等、予め定められた作業を行うために必要な動作領域内にロボットアーム１１の動作を制限することを意味する。

【0029】

シーン２では、ロボット１０と人との協働は想定していないが、ロボット１０と人とが接触する可能性がある場合を想定している。この場合、ユーザは、シーン２における各制限値を、３つのシーン１～３の中で中間の値、すなわちシーン１よりは緩くかつシーン３よりは厳しい値に設定する。例えばシーン２に関し、ユーザは、ロボットアーム１１の力の制限値を「中」に設定し、ロボットアーム１１の動作速度の制限値を「中速」に設定し、ロボットアーム１１の動作領域を「台車領域内」に設定し、搬送台車１２の移動速度の制限値を「中速」に設定する。なお、ロボットアーム１１の動作領域を「台車領域内」に設定するとは、ロボットアーム１１が搭載された搬送台車１２の上空からロボットアーム１１が出ない範囲にロボットアーム１１の動作を制限することを意味する。

【0030】

そして、シーン３では、ロボット１０と人との協働は想定しておらず、ロボット１０と人とが接触する可能性もほとんどない場合を想定している。この場合、ユーザは、シーン３における各制限値を、３つのシーン１～３の中で最も緩い値に設定する。例えばシーン３に関し、ユーザは、ロボットアーム１１の力の制限値を「制限なし」に設定し、ロボットアーム１１の動作速度の制限値を「制限なし」に設定し、ロボットアーム１１の動作領域を「制限なし」に設定し、搬送台車１２の移動速度の制限値を「制限なし」に設定する。この場合、ロボット制御システム３０は、ロボットアーム１１の力、動作速度、動作範囲、及び搬送台車１２の移動速度をそれぞれ最大値でロボット１０を動作させることができる。なお、ユーザは、上記シーン１～３以外にも、ロボット１０の作業場面に応じたシーン情報４１を適宜追加することができる、

【0031】

順送り動作プログラム４２は、ロボット１０に所定の動作を行わせるためのコンピュータプログラムであり、ロボット１０の動作内容及びシーン情報４１の切り替えを指示するためのプログラムコードすなわちコマンドを含んでいる。順送り動作プログラム４２は、ロボット１０のユーザ、例えば教示者が作成するものである。ロボット１０のユーザは、ロボット１０の動作を教示したり、GUI(Graphical User Interface)を用いたいわゆるノーコード開発を行ったり、プログラムコードを打ち込んだりすることで、順送り動作プログラム４２を作成し編集することができる。

【0032】

ユーザは、順送り動作プログラム４２に、ロボット１０の動作に関する制限値を直接記述するのではなく、シーン情報４１を指定するコマンドを記述することによって、ロボット１０の動作に関する制限値を指定することができる。この場合、ユーザは、ロボット１０の位置や動作に応じてシーン情報４１を指定することで、ロボット１０の位置や動作に応じた制限値、つまり指定されたシーン情報４１に設定された制限値でロボット１０を動作させることができる。また、ユーザは、ロボット１０の位置や動作内容が異なる複数の作業場面に対して同一のシーン情報４１を指定することができる。この場合、シーン情報４１の制限値を変更すると、その変更された制限値は、同一のシーン情報４１が指定されている各作業場面に反映される。

【0033】

図５は、ロボット１０の位置に応じて指定されるシーン情報４１の一例を示すものである。本実施形態の場合、ピッキングエリアＥ１は、ロボット１０と人との協働を想定した領域、すなわちロボット１０と人とが接触する可能性が高い領域である。そのため、ユーザは、ロボット１０がピッキングエリアＥ１内に侵入した場合にはシーン情報４１をシーン１に切り替えるように順送り動作プログラム４２を構成する。

【0034】

また、通路エリアＥ２は、ロボット１０と人との協働は想定していないが、ロボット１０と人とが接触する可能性がある領域である。このため、ユーザは、ロボット１０が通路エリアＥ２内に侵入した場合にはシーン情報４１をシーン２に切り替えるように順送り動作プログラム４２を構成する。そして、荷積みエリアＥ３は、ロボット１０と人との協働は想定しておらず、かつ、ロボット１０と人とが接触する可能性もほとんどない領域である。このため、ユーザは、ロボット１０が荷積みエリアＥ３内に侵入した場合にはシーン情報４１をシーン３に切り替えるように順送り動作プログラム４２を構成する。

【0035】

図６及び図７は、順送り動作プログラム４２によるロボット１０の動作内容の一例である。具体的には、図６及び図７は、ロボット１０が、排出台８２と荷積み台８３との間を往復してワーク９０のピッキングと荷積みとを繰り返す場合の制御内容の一例である。制御装置３１は、図６及び図７に示す順送り動作プログラム４２を実行することにより、ロボット１０に、ワーク９０のピッキング、運搬、荷積みといった一連の動作を行わせることができる。

【0036】

図１に示すロボット制御プログラム４３は、順送り動作処理部３４、ログ記憶処理部３５、及び逆送り動作処理部３６をコンピュータ上で仮想的に実現するためのコンピュータプログラムである。制御装置３１は、ＣＰＵ３１１がロボット制御プログラム４３を補助記憶装置３３から読み出して主記憶装置３１２に展開し実行することで、順送り動作処理部３４、ログ記憶処理部３５、及び逆送り動作処理部３６をそれぞれコンピュータ上で仮想的に実現することができる。なお、各処理部３４、３５、３６の実現は、上記したハードウェアとプログラムの組み合わせに限らず、プログラムをインプリメントした集積回路のようなハードウェア単体で実現するようにしてもよいし、一部の機能を専用のハードウェアで実現し、一部をハードウェアとプログラムの組み合わせで実現するようにしてもよい。

【0037】

順送り動作処理部３４は、順送り動作処理を実行可能である。順送り動作処理は、補助記憶装置３３に記憶されている順送り動作プログラム４２を順次実行し、ロボット１０の現在の動作内容に応じたシーン情報４１に切り替えて、そのシーン情報４１に含まれている制限値内でロボット１０を動作させる処理を含んでいる。なお、順送り動作プログラム４２を順次実行するとは、順送り動作プログラム４２に記載されているプログラムコード若しくはコマンドを、その記載順に従って実行することでロボット１０を動作させることを意味する。

【0038】

順送り動作処理部３４は、順送り動作プログラム４２を呼び出して順送り動作処理を実行すると、例えば図６及び図７に示す一連の処理を行う。なお、この場合、ロボット１０は、ピッキングエリアＥ１内の地点Ｐａ（０）に位置していることを前提としている。地点Ｐａ（０）は、ロボット１０がピッキングを行う位置である。順送り動作処理部３４は、まず、図６のステップＳ１１において、ロボット１０の動作に用いるシーン情報４１をシーン１に切り替える。そして、順送り動作処理部３４は、ステップＳ１２においてシーン１で設定されている制限値内でロボット１０を動作させてワーク９０のピッキングを行う。

【0039】

ピッキングが終了すると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、順送り動作処理部３４は、ステップＳ１４に処理を移行させる。そして、順送り動作処理部３４は、図２に示すように、ワーク９０を搭載したロボット１０を、通路エリアＥ２を通って荷積みエリアＥ３の地点Ｐｄ（０）まで移動させて、ワーク９０を地点Ｐｄ（０）まで搬送する。地点Ｐｄ（０）は、ロボット１０がワーク９０の荷積みを行う位置である。

【0040】

この場合、順送り動作処理部３４は、まず、ロボット１０の動作に用いるシーン情報４１をシーン１に維持したまま地点Ｐａ（０）から地点Ｐｂ（０）までロボット１０を移動させる。すなわち、ロボット１０がピッキングエリアＥ１内に侵入している間、順送り動作処理部３４は、ロボット１０の動作を、シーン１で設定されている制限値内に制限する。なお、地点Ｐｂ（０）は、ロボット１０の移動経路上に設定された地点でかつ異なるエリアの境界の位置であり、この場合、ピッキングエリアＥ１と通路エリアＥ２との境界位置となる。

【0041】

ロボット１０が地点Ｐｂ（０）に到達すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、順送り動作処理部３４は、ステップＳ１６において、ロボット１０の動作に用いるシーン情報４１をシーン２に切り替える。そして、順送り動作処理部３４は、ステップＳ１７において、シーン２で設定されている制限値内でロボット１０を動作させ、地点Ｐｃ（０）までロボット１０を移動させてワーク９０の搬送動作を継続する。すなわち、ロボット１０が通路エリアＥ２内に侵入した場合、順送り動作処理部３４は、ロボット１０の動作を、シーン２で設定されている制限値内に制限する。なお、地点Ｐｃ（０）は、ロボット１０の移動経路上に設定された地点でかつ異なるエリアの境界の位置であり、この場合、通路エリアＥ２と荷積みエリアＥ３との境界位置となる。

【0042】

ロボット１０が地点Ｐｃ（０）に到達すると（ステップＳ１８でＹＥＳ）、順送り動作処理部３４は、ステップＳ１９において、ロボット１０の動作に用いるシーン情報４１をシーン３に切り替える。そして、順送り動作処理部３４は、ステップＳ２０において、シーン３で設定されている制限値内でロボット１０を動作させ、地点Ｐｄ（０）までロボット１０を移動させてワーク９０の搬送動作を継続する。すなわち、ロボット１０が荷積みエリアＥ３内に侵入した場合、順送り動作処理部３４は、ロボット１０の動作を、シーン３で設定されている制限値内に制限する。

【0043】

ロボット１０が地点Ｐｄ（０）に到達すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、順送り動作処理部３４は、図７のステップＳ２２において、シーン３で設定されている制限値内でロボット１０を動作させ、搬送台車１２に搭載されているワーク９０を荷積み台８３に移し替えて荷積みを実行する。荷積みが終了すると（ステップＳ２３でＹＥＳ）、順送り動作処理部３４は、ロボット１０を、通路エリアＥ２を通ってピッキングエリアＥ１まで戻す。

【0044】

この場合、順送り動作処理部３４は、ロボット１０の動作に用いるシーン情報４１をシーン３に維持したまま、ステップＳ２４において、地点Ｐｃ（０）までロボット１０を移動させる。ロボット１０が地点Ｐｃ（０）に到達すると（ステップＳ２５でＹＥＳ）、順送り動作処理部３４は、ステップＳ２６において、ロボット１０の動作に用いるシーン情報４１をシーン２に切り替える。そして、順送り動作処理部３４は、ステップＳ２７において、シーン２で設定されている制限値内でロボット１０を動作させ、地点Ｐｂ（０）までロボット１０を移動させる。

【0045】

ロボット１０が地点Ｐｂ（０）に到達すると（ステップＳ２８でＹＥＳ）、順送り動作処理部３４は、ステップＳ２９において、ロボット１０の動作に用いるシーン情報４１をシーン１に切り替える。順送り動作処理部３４は、ステップＳ３０において、シーン１で設定されている制限値内でロボット１０を動作させ、地点Ｐａ（０）までロボット１０を移動させる。そして、ロボット１０が地点Ｐａ（０）に到達すると（ステップＳ３１でＹＥＳ）、順送り動作処理部３４は、図６のステップＳ１１に処理を戻し、上述した一連の処理を再び実行する。

【0046】

ログ記憶処理部３５は、ログ記憶処理を実行可能である。ログ記憶処理は、逆送り動作処理部３６で用いるためのログを記憶する処理である。この場合、ログ記憶処理は、図８及び図１０に示すように、順送り動作処理で実行されたロボット１０の動作内容と、当該動作内容の実行時におけるロボット１０の位置情報と、当該動作内容の実行時に指定されていたシーン情報４１と、を関連付けたログを記憶する処理を含む。

【0047】

ログ記憶処理部３５は、ロボット１０が動作している間、つまり図６及び図７に示す処理を実行している間、例えば数ｍ秒程度の所定間隔でログ記憶処理を実行する。なお、図８及び図１０において、時刻ｔ（１）、ｔ（２）・・・は、ログを記憶した時刻を意味し、また、時刻ｔ（１）、ｔ（２）・・・のカッコ内の数字は、ログ記憶処理で記憶した順番を示している。また、時刻及び位置情報のカッコ内のＮ、Ｍ、Ｌ、Ｑ、Ｒは、それぞれ正の整数を意味する。ログに含まれる動作内容は、図８及び図１０では動作内容の概要を記載しているが、実際に記憶されるログには、動作内容として、ロボットアーム１１及び搬送台車１２のモータの速度、角度、トルク等の情報が含まれる。また、図８及び図１０の例において、ログ記憶処理部３５は、シーン情報４１の全てを記憶するのではなく、シーン情報４１のうちシーン番号のみを記憶している。

【0048】

ログ記憶処理部３５は、例えば図８に示す内容のログを記憶することができる。図８に示すログは、順送り動作処理において動作内容に対応する全てのシーン情報４１を記憶した場合の一例である。この場合、ログ記憶処理部３５は、順送り動作処理が実行されると、図９に示す内容でログ記憶処理を実行する。ログ記憶処理部３５は、図９に示すログ記憶処理を開始すると、ステップＳ４１において、ロボット１０の現在の動作内容及び位置情報を記憶する。そして、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ４２において、ステップＳ４１で記憶したロボット１０の動作内容及び位置情報に関連付けて、現在のシーン情報４１も記憶する。

【0049】

その後、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ４３において、ロボット１０の動作が停止したか否かを判断する。ロボット１０の動作が未だ停止していない場合（ステップＳ４３でＮＯ）、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ４１へ処理を戻し、ステップＳ４１移行の処理を繰り返す。また、ロボット１０の動作が停止した場合（ステップＳ４３でＹＥＳ）、ログ記憶処理部３５は、ログ記憶処理を終了する。

【0050】

また、ログ記憶処理部３５は、例えば図１０に示す内容のログを記憶することができる。図１０に示すログは、順送り動作処理において、動作内容に対応するシーン情報４１に関し、シーン情報４１の切り替わりがあった際の直前のシーン情報４１のみを記憶した場合の一例である。すなわち、ログ記憶処理は、順送り動作処理において現在の１つ前の動作内容に関するシーン情報４１を仮保持し、シーン情報４１が切り替わらなかった場合は仮保持しているシーン情報４１を記憶せず、シーン情報４１が切り替わった場合には仮保持しているシーン情報４１を記憶する処理を含んでいる。

【0051】

この場合、ログ記憶処理部３５は、順送り動作処理が実行されると、図１１に示す内容でログ記憶処理を実行する。ログ記憶処理部３５は、図１１に示すログ記憶処理を開始すると、ステップＳ５１において、直前のシーン情報４１を仮保持する。直前のシーン情報４１とは、現在に対して１つ前の時刻におけるシーン情報４１を意味する。例えば図１０において、現在が時刻ｔ（Ｎ＋１）である場合、直前のシーン情報４１とは、時刻ｔ（Ｎ＋１）の１つ前となる時刻ｔ（Ｎ）時点におけるシーン情報４１を意味する。また、シーン情報４１を仮保持するとは、将来的に消去することを前提として主記憶装置３１２等に一時的に記憶させることを意味する。直前のシーン情報４１が存在しない場合、ログ記憶処理部３５は、仮保持するシーン情報４１を空値にする。

【0052】

次に、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ５２において、ロボット１０の現在の動作内容及び位置情報を記憶する。その後、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ５３において、シーン情報４１の切り替えがあったか否かを判断する。シーン情報４１の切り替えがあった場合（ステップＳ５３でＹＥＳ）、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ５４へ処理を移行させる。そして、ログ記憶処理部３５は、仮保持している直前のシーン情報４１を、ロボット１０の動作内容及び位置情報とともに記憶し、その後、ステップＳ５５へ処理を移行させる。一方、シーン情報４１の切り替えがなかった場合（ステップＳ５３でＮＯ）、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ５４を実行することなく、ステップＳ５５へ処理を移行させる。

【0053】

その後、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ５５において、ロボット１０の動作が停止したか否かを判断する。ロボット１０の動作が未だ停止していない場合（ステップＳ５５でＮＯ）、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ５１へ処理を戻し、ステップＳ５１移行の処理を繰り返す。また、ロボット１０の動作が停止した場合（ステップＳ５５でＹＥＳ）、ログ記憶処理部３５は、ステップＳ５６において現在のシーン情報４１を記憶した後、ログ記憶処理を終了する。

【0054】

逆送り動作処理部３６は、逆送り動作処理を実行可能である。逆送り動作処理は、補助記憶装置３３に記憶されているログ４４を読み出し、そのログ４４に含まれるロボット１０の動作内容及び位置情報とシーン情報４１とに基づいて、ログ４４を遡ってロボット１０を動作させる処理である。逆送り動作処理は、順送り動作処理の実行によるロボット１０の動作を逆再生する処理である。この場合、逆送り動作処理におけるロボット１０の動作は、順送り動作処理と同じシーン情報４１の制限値に基づいて制限される。

【0055】

ユーザは、例えば端末装置２０等を用いて、過去のある時点を指定して、逆送り動作処理部３６に逆送り動作処理を実行させる。逆送り動作処理部３６は、逆送り動作処理を実行すると、図８及び図１０に白色矢印で示すようにログ４４を遡ってロボット１０を動作させる。これにより、ロボット１０は、順送り動作処理の実行により動作したロボット１０の軌跡をシーン情報４１を含めて逆に辿ることで、ロボット１０の軌跡に関して安全を確保しながら指定された過去のある特定の時点の状態にまで戻される。

【0056】

ここで、上述したロボット１０のように、協働作業を前提とし、かつ、作業領域が比較的広範囲となるものにおいては、協働者の安全を担保するため、作業位置や作業内容に合わせてロボット１０の動作速度や力、動作領域を制限する安全機能の実現が必要である。この場合、例えば順送り動作プログラム４２を、ロボット１０の移動や動作に応じて逐次制限値を切り替えるようにすることも考えられるが、特にロボット１０の作業領域が広範囲になると、制限値の切り替えが頻繁になって処理負荷が極端に増大するため現実的ではない。

【0057】

これに対し、例えばセンサ等を用いてロボット１０の周囲に存在する人や障害物等を検知することで、周囲の状況に応じてロボット１０の動作速度の上限値を変更したり、停止させたりすることも考えられる。しかしながら、センサ等を用いると部品コスト、部品点数、組み立て工数等が増大し、ロボットのコストアップにつながる。

【0058】

そこで、以上説明した実施形態によれば、ロボット制御システム３０は、記憶装置３３と、順送り動作処理部３４と、を備えている。記憶装置３３は、シーン情報４１と、順送り動作プログラム４２と、を記憶している。シーン情報４１は、ロボット１０の作業場面に応じて予め設定される情報であって、ロボット１０の動作に関する制限値を含んだ情報である。順送り動作プログラム４２は、ロボット１０の動作内容及びシーン情報４１の切り替えを指示するためのコンピュータプログラムである。順送り動作処理部３４は、順送り動作処理を実行可能である。順送り動作処理は、記憶装置３３に記憶されている順送り動作プログラム４２を順次実行してロボット１０の現在の動作内容に応じたシーン情報４１に切り替えて当該シーン情報４１に含まれている制限値内でロボット１０を動作させる処理を含む。

【0059】

これによれば、ロボット制御システム３０は、ロボット１０を順送りで動作させる際、作業場面に応じたシーン情報４１を呼び出し、そのシーン情報４１に含まれる制限値内でロボット１０を動作させる。そのため、ロボット制御システム３０は、ロボット１０の移動や動作に応じて頻繁に制限値を切り替える必要がないため、処理負荷の増大を抑制することができる。更に、ロボット制御システム３０は、シーン情報４１を用いることにより、人等を検知するためのセンサ等を用いることなく作業場面に適した制限値内でロボット１０を安全に動作させることができる。このように、本実施形態によれば、センサ等を用いない簡単な構成でかつ、ロボット１０の作業場面に適した制限値でロボット１０を安全に順送り動作させることができる。

【0060】

ここで、例えばユーザがロボット１０の動作を教示している最中等に、ロボット１０の動作を停止させ、その後、過去のある時点の位置や姿勢にロボット１０を戻す動作を行う必要が生じる場合がある。そして、この場合においても、人とロボット１０とが協働する場合には、順送り動作処理の場合と同様に、ロボット１０の動作を人の安全を担保したものとする必要がある。

【0061】

そこで、本実施形態のロボット制御システム３０は、ログ記憶処理部３５と、逆送り動作処理部３６と、を更に備える。ログ記憶処理部３５は、ログ記憶処理を実行可能である。ログ記憶処理は、順送り動作処理で実行された動作内容と、当該動作内容の実行時におけるロボット１０の位置情報と、当該動作内容の実行時に指定されていたシーン情報４１と、を関連付けてログ４４を記憶する処理を含む。そして、逆送り動作処理部３６は、逆送り動作処理を実行可能である。逆送り動作処理は、ログ４４を読み出しログ４４に含まれるロボット１０の動作内容及び位置情報とシーン情報４１とに基づいてログ４４を遡ってロボット１０を動作させる処理を含む。

【0062】

これによれば、ロボット制御システム３０は、ログ４４を遡ってロボット１０を逆送り動作させることで、順送り動作で既に通って安全が確認されている軌跡を遡って、ロボット１０を過去のある地点の状態まで戻すことができる。さらに、ロボット制御システム３０は、ログ４４を遡って逆送り動作を行う際、ログ４４に含まれるシーン情報４１の制限値内でロボット１０を動作させることにより、作業場面や位置に適した速度や力でロボット１０を動作させることができるため、人等の安全をより確実に担保することができる。このように、本実施形態によれば、センサ等を用いない簡単な構成でかつ、ロボット１０の作業場面に適した制限値でロボット１０を安全に逆送り動作させることができる。

【0063】

また、例えば図８及び図９に示すように、ログ記憶処理は、順送り動作処理において動作内容に対応する全てのシーン情報４１を記憶する処理を含む構成とすることができる。これによれば、例えばログ４４の一部に欠損等が生じた場合であっても、全てのログ４４にシーン情報４１が含まれているため、ロボット１０の制限値に関して問題無く逆送り動作を行うことができる。

【0064】

また、ログ記憶処理は、例えば図１０及び図１１に示すように、順送り動作処理において現在の１つ前の動作内容に関するシーン情報４１を仮保持し、シーン情報４１が切り替わらなかった場合は仮保持しているシーン情報４１を記憶せず、シーン情報４１が切り替わった場合には仮保持しているシーン情報４１を記憶する処理を含む構成とすることができる。

【0065】

これによれば、ログ記憶処理部３５は、逆送り動作処理においてシーン情報４１の指定に必要なログ４４にのみシーン情報４１を含ませて記憶させることができるため、ログ４４のデータ容量を低減することができ、逆送り動作処理時における処理負荷も低減することができる。

【0066】

なお、ロボット１０の具体的構成は、上述した者に限られず、ロボット１０の利用環境や目的に応じて、その構成を適宜変更することができる。また、ロボット１０は、例えば搬送台車１２を有さずにロボットアーム１１のみで構成することもできるし、ロボットアーム１１を有さずに搬送台車１２のみで構成することもできる。また、ロボット１０が利用される工場８０の具体的構成も、上述したものに限られず、適宜変更することができる。

【0067】

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【符号の説明】

【0068】

１０…ロボット、３０…ロボット制御システム、３３…記憶装置、３４…順送り動作処理部、３５…ログ記憶処理部、３６…逆送り動作処理部、４１…シーン情報、４２…順送り動作プログラム、４３…ロボット制御プログラム、４４…ログ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】