特許 7666032 複数の移動機構を制御するシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-14

(45)【発行日】2025-04-22

(54)【発明の名称】複数の移動機構を制御するシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/042 20060101AFI20250415BHJP

【ＦＩ】

G05B19/042

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021039467

(22)【出願日】2021-03-11

(65)【公開番号】P2022139198

(43)【公開日】2022-09-26

【審査請求日】2024-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松永 大介

(72)【発明者】

【氏名】若年 哲司

【審査官】大古 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－３３３９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０８２３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４３１５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／０４ －１９／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の移動機構をそれぞれ制御する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置に接続された統合制御装置とを備え、
前記統合制御装置は、前記複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成し、
前記特定移動機構を制御する特定制御装置は、前記第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成し、
前記特定制御装置は、前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構を制御し、
前記第１特定動作は、第１動作と第２動作とを含み、
前記特定移動機構の動作は、前記第１時間帯において前記第１動作プロファイルに基づいて前記第１動作として開始され、前記第１時間帯が終了する前に前記第１動作から前記第２動作に切り替えられ、前記第２時間帯において前記第２動作プロファイルに基づいて前記第２動作として継続される、システム。

【請求項2】

複数の移動機構をそれぞれ制御する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置に接続された統合制御装置とを備え、
前記統合制御装置は、前記複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成し、
前記特定移動機構を制御する特定制御装置は、前記第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成し、
前記特定制御装置は、前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構を制御し、
前記特定制御装置は、前記第１動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構の制御を開始し、
前記統合制御装置は、前記特定移動機構が前記第１動作プロファイルに基づいて前記第１特定動作を開始した後に、前記特定制御装置に切替指令を出力し、
前記特定制御装置は、前記切替指令を受けた後、前記第２動作プロファイルを生成し、前記特定移動機構を制御するための動作プロファイルを前記第１動作プロファイルから前記第２動作プロファイルに切り替える、システム。

【請求項3】

複数の移動機構をそれぞれ制御する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置に接続された統合制御装置とを備え、
前記統合制御装置は、前記複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成し、
前記特定移動機構を制御する特定制御装置は、前記第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成し、
前記特定制御装置は、前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構を制御し、
前記特定制御装置は、前記第２動作プロファイルを生成する前に前記統合制御装置との通信にエラーが発生した場合、停止プロファイルを生成し、前記停止プロファイルに基づいて前記特定移動機構を停止させる、システム。

【請求項4】

複数の移動機構をそれぞれ制御する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置に接続された統合制御装置とを備え、
前記統合制御装置は、前記複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成し、
前記特定移動機構を制御する特定制御装置は、前記第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成し、
前記特定制御装置は、前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構を制御し、
前記複数の移動機構の数は、３以上である、システム。

【請求項5】

前記統合制御装置は、前記複数の移動機構の各々の第２特定動作の時間変化を規定する第３動作プロファイルを生成し、
前記複数の制御装置の各々は、前記第３動作プロファイルに基づいて前記第２特定動作を行う移動機構を制御し、
前記複数の制御装置の各々は、前記複数の移動機構の各々の、前記第１特定動作および前記第２特定動作以外の動作の時間変化を規定する第４動作プロファイルを生成し、前記第４動作プロファイルに基づいて当該動作を行う移動機構を制御する、請求項１～４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項6】

前記第１時間帯の前記第１特定動作、および前記第２特定動作は、前記複数の移動機構が互いに協調する動作を含む、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

少なくとも１つのプロセッサによって実行される方法であって、
複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成するステップと、
前記第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成するステップと、
前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構を制御するステップとを含み、
前記第１特定動作は、第１動作と第２動作とを含み、
前記特定移動機構の動作は、前記第１時間帯において前記第１動作プロファイルに基づいて前記第１動作として開始され、前記第１時間帯が終了する前に前記第１動作から前記第２動作に切り替えられ、前記第２時間帯において前記第２動作プロファイルに基づいて前記第２動作として継続される、方法。

【請求項8】

少なくとも１つのプロセッサによって実行される方法であって、
複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成するステップと、
前記第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成するステップと、
前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構を制御するステップと、
制御装置が前記第１動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構の制御を開始するステップと、
前記特定移動機構が前記第１動作プロファイルに基づいて前記第１特定動作を開始した後に、前記制御装置に切替指令を出力するステップと、
前記切替指令を受けた後、前記第２動作プロファイルを生成し、前記特定移動機構を制御するための動作プロファイルを前記第１動作プロファイルから前記第２動作プロファイルに切り替えるステップとを含む、方法。

【請求項9】

少なくとも１つのプロセッサによって実行される方法であって、
統合制御装置が、複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成するステップと、
前記第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成するステップと、
前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構を制御するステップと、
前記第２動作プロファイルを生成する前に前記統合制御装置との通信にエラーが発生した場合、停止プロファイルを生成し、前記停止プロファイルに基づいて前記特定移動機構を停止させるステップとを含む、方法。

【請求項10】

少なくとも１つのプロセッサによって実行される方法であって、
複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成するステップと、
前記第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成するステップと、
前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構を制御するステップとを含み、
前記複数の移動機構の数は、３以上である、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、複数の移動機構を制御するシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の移動機構（たとえばロボット）を制御する制御システムが知られている。たとえば、特開２００１－２９０５１１号公報（特許文献１）には、制御対象を制御する複数の制御装置が相互に接続されて情報を授受する制御システムが開示されている。当該制御システムにおいては、複数の制御装置のいずれか１つが統括指令部を含むことにより、複数の制御装置を統括的かつ高速に制御することが可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２９０５１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の移動機構を制御するシステムにおいて、移動機構の動作（たとえば位置および速度）の時間変化を規定する動作プロファイルに基づいて、当該移動機構が制御される場合がある。移動機構が動作を開始してから当該動作を完了するまでの時間間隔において、当該移動機構の状況は変化し得る。たとえば、当該時間間隔には他の移動機構と協調して作業する必要のある時間帯および移動機構が単独で作業を行うことが可能な時間帯が含まれ得る。前者の時間帯の動作プロファイルは、複数の移動機構を統合的に制御する機能を有する統合制御装置によって生成される必要がある。一方、後者の時間帯の動作プロファイルは、単独の移動機構を制御する機能を有する制御装置によっても生成され得る。動作プロファイルの生成に必要な計算負荷を統合制御装置と複数の制御装置との間で適切に分散するためには、移動機構の状況に応じて動作プロファイルを生成する装置を切り替える必要がある。

【0005】

しかし、特許文献１に開示されている制御システムにおいては、移動機構の状況に応じて動作プロファイルを生成可能な装置が変化することについて考慮されていない。特許文献１に開示されている制御システムによると、動作プロファイルを生成するために必要な計算負荷が複数の制御装置のいずれかに偏り、当該制御装置の処理効率が低下し得る。その結果、複数の移動機構を制御するシステムの生産性が低下し得る。

【0006】

本開示は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の移動機構を制御するシステムおよび方法における生産性を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一局面に係るシステムは、複数の制御装置と、統合制御装置とを備える。複数の制御装置は、複数の移動機構をそれぞれ制御する。統合制御装置は、複数の移動機構に接続されている。統合制御装置は、複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成する。特定移動機構を制御する特定制御装置は、第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成する。特定制御装置は、第１動作プロファイルおよび第２動作プロファイルに基づいて特定移動機構を制御する。

【0008】

この開示によれば、第１特定動作の第１時間帯においては第１動作プロファイルに基づいて特定制御装置が特定移動機構を制御し、第１特定動作の第２時間帯においては第２動作プロファイルに基づいて特定制御装置が特定移動機構を制御することにより、動作プロファイルの進行とともに変化し得る特定移動機構の状況に応じて、当該動作プロファイルを生成する構成を切り替えることができる。その結果、動作プロファイルの生成に必要な計算負荷を統合制御装置１００と複数の制御装置との間で適切に分散することができるため、複数の移動機構を制御するシステムにおける生産性を向上させることができる。

【0009】

上記の開示において、特定制御装置は、第１動作プロファイルに基づいて特定移動機構の制御を開始する。統合制御装置は、特定移動機構が第１動作プロファイルに基づいて第１特定動作を開始した後に、特定制御装置に切替指令を出力する。特定制御装置は、切替指令を受けた後、第２動作プロファイルを生成し、特定移動機構を制御するための動作プロファイルを第１動作プロファイルから第２動作プロファイルに切り替える。

【0010】

この開示によれば、動作プロファイルの切替のタイミングが複数の移動機構の制御情報を有する統合制御装置によって決定されるため、動作プロファイルの切替を移動機構の状況の変化に応じて円滑に行うことができる。その結果、複数の移動機構を制御するシステムの生産性をさらに向上させることができる。

【0011】

上記の開示において、特定制御装置は、第２動作プロファイルを生成する前に統合制御装置との通信にエラーが発生した場合、停止プロファイルを生成し、当該停止プロファイルに基づいて特定移動機構を停止させる。

【0012】

この開示によれば、通信エラーによって特定制御装置において動作プロファイルの生成が困難になった場合、移動機構の動作が停止動作に移行されるため、不定であることによる移動機構の不測の動作を防止することができる。その結果、複数の移動機構を制御するシステムの安全性を向上させることができる。

【0013】

上記の開示において、統合制御装置は、複数の移動機構の各々の第２特定動作の時間変化を規定する第３動作プロファイルを生成する。複数の制御装置の各々は、第３動作プロファイルに基づいて第２特定動作を行う移動機構を制御する。複数の制御装置の各々は、複数の移動機構の各々の、第１特定動作および第２特定動作以外の動作の時間変化を規定する第４動作プロファイルを生成し、第４動作プロファイルに基づいて当該動作を行う移動機構を制御する。

【0014】

この開示によれば、指令において指定される動作の種類に応じて、当該動作の動作プロファイルを生成する構成を適切に選択される。その結果、複数の移動機構を制御するシステムの生産性をさらに向上させることができる。

【0015】

上記の開示において、第１時間帯の第１特定動作、および第２特定動作は、複数の移動機構が互いに協調する動作を含む。

【0016】

この開示によれば、複数の移動機構の制御情報を有する統合制御装置が複数の移動機構が互いに協調する動作の動作プロファイルを生成するため、当該動作における複数の移動機構の連携を実現することができる。その結果、複数の移動機構を制御するシステムの生産性をさらに向上させることができる。

【0017】

本開示の他の局面に係る方法は、複数の移動機構のいずれかである特定移動機構の第１特定動作の第１時間帯における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成するステップと、第１特定動作の第２時間帯における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成するステップと、第１動作プロファイルおよび第２動作プロファイルに基づいて特定移動機構を制御するステップとを含む。

【0018】

この開示によれば、第１特定動作の第１時間帯においては第１動作プロファイルに基づいて特定移動機構が制御され、第１特定動作の第２時間対においては第２動作プロファイルに基づいて特定移動機構が制御されることにより、動作プロファイルの進行とともに変化し得る特定移動機構の状況に応じて、当該動作プロファイルを生成する構成を切り替えることができる。その結果、動作プロファイルの生成に必要な計算負荷を適切に分散することができるため、複数の移動機構を制御する方法における生産性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0019】

本開示に係るシステムまたは方法によれば、生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施の形態に係る制御システムの構成および移動機構の単独動作に関する制御情報の流れを併せて示すブロック図である。

【図2】図１の制御システムにおける、移動機構の協調動作（第２特定動作）に関する制御情報の流れを示すブロック図である。

【図3】図１のロボットの一部協調動作の指令が統合制御装置から出力された場合の、ロボットのＴＣＰの速度の時間変化を示す図である。

【図4】動作プロファイルの切替指令が統合制御装置から出力された後に、統合制御装置とロボット制御装置との間に通信エラーが発生した場合の、ロボットのＴＣＰの速度の時間変化を示す図である。

【図5】制御周期毎に図１および図２の統合制御装置において行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図6】図１および図２の指令生成部の、動作指示に関する状態遷移図である。

【図7】図６の待機状態において指令生成部によって行われる処理の流れを示す図である。

【図8】図６の単独動作指令の作成状態において指令生成部によって行われる処理の流れを示す図である。

【図9】図６の協調動作指令の作成状態において指令生成部およびプロファイル生成部によって行われる処理の流れを示す図である。

【図10】図６の切替状態において指令生成部およびプロファイル生成部によって行われる処理の流れを示す図である。

【図11】図１および図２の統合制御装置からの指令が制御装置の各々に受信された場合に、当該制御装置において行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図12】図１および図２の制御システムのネットワーク構成例を示すブロック図である。

【図13】図１および図２の統合制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図14】図１および図２のロボット制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図15】図１および図２のサーボ制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。

【0022】

＜適用例＞
図１は、実施の形態に係る制御システム１の構成および移動機構の単独動作に関する制御情報の流れを併せて示すブロック図である。単独動作とは、他の移動機構の動作に依存せず、当該動作から独立した動作である。単独動作には、たとえば、単独での簡易な組立作業、およびネットワーク障害の発生時に移動機構が単独で安全停止する動作が含まれる。図１に示されるように、制御システム１は、統合制御装置１００と、ロボット制御装置２５０＿１と、ロボット制御装置２５０＿２と、サーボ制御装置３５０とを備える。

【0023】

統合制御装置１００は、フィールドネットワーク２０を介して、ロボット制御装置２５０＿１、ロボット制御装置２５０＿２、およびサーボ制御装置３５０に接続されている。統合制御装置１００は、ロボット制御装置２５０＿１、ロボット制御装置２５０＿２、およびサーボ制御装置３５０の各々に当該制御装置が接続された移動機構への指令を出力する。

【0024】

フィールドネットワーク２０は、定周期通信を行うバスまたはネットワークを採用することが好ましい。このような定周期通信を行うバスまたはネットワークとしては、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（登録商標）、またはＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などが知られている。データの到達時間が保証される点において、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）が好ましい。

【0025】

ロボット制御装置２５０＿１は、ロボット２００＿１（移動機構）に接続されている。ロボット制御装置２５０＿１は、統合制御装置１００からの指令に基づいて、ロボット２００＿１を制御する。

【0026】

ロボット制御装置２５０＿２は、ロボット２００＿２（移動機構）に接続されている。ロボット制御装置２５０＿２は、統合制御装置１００からの指令に基づいて、ロボット２００＿２を制御する。

【0027】

ロボット２００＿１，２００＿２としては、アプリケーションに応じて任意に作成される１または複数の軸または関節を有するカスタムロボットが用いられてもよい。さらに、ロボット２００＿１，２００＿２としては、水平多関節（スカラ）ロボット、垂直多関節ロボット、パラレルリンクロボット、もしくは直交ロボットなどの任意の汎用ロボットが用いられてもよい。

【0028】

サーボ制御装置３５０は、少なくとも１つのサーボ３００（移動機構）に接続されている。サーボ制御装置３５０は、統合制御装置１００からの指令に基づいて、少なくとも１つのサーボ３００を制御する。

【0029】

統合制御装置１００は、ロジック制御部１１０と、指令生成部１２０と、通信部１３０と、プロファイル生成部１４０とを含む。ロジック制御部１１０は、制御周期毎に、通信部１３０を介して複数の移動機構からのモニタ情報Ｍｎ（たとえば複数の移動機構に設置されたセンサ（不図示）の測定値）を受ける。ロジック制御部１１０は、モニタ情報Ｍｎに基づいて、少なくとも１つの移動機構への単独動作指示Ｉｓｉを指令生成部１２０に出力する。単独動作指示Ｉｓｉには、当該少なくとも１つの移動機構の各々を制御する制御装置を特定する情報（たとえばフィールドネットワーク２０における当該制御装置のネットワークノード識別子）、および当該移動機構の動作に関する情報が含まれる。

【0030】

指令生成部１２０は、単独動作指示Ｉｓｉにおいて特定された少なくとも１つの移動機構の各々に対応する制御プログラムを解釈して当該移動機構への単独動作指令Ｃｉを生成し、当該指令を通信部１３０に出力する。図１においては、ロボットプログラムＰｒｂ１，Ｐｒｂ２、およびサーボプログラムＰｃｖがロボット２００＿１，２００＿２、およびサーボ３００にそれぞれ対応する制御プログラムである。ロボットプログラムＰｒｂ１，Ｐｒｂ２、およびサーボプログラムＰｃｖの各々は、たとえば、Ｖ＋言語などの制御用プログラミング言語、またはＧコードなどのＮＣ（Numerical Control）制御に係るプログラミング言語を用いて記述されてもよい。

【0031】

通信部１３０は、ネットワーク構成情報セットＳｎを参照して、単独動作指令Ｃｉにおいて指定された移動機構を制御する制御装置に単独動作指令Ｃｉを送信する。ネットワーク構成情報セットＳｎには、フィールドネットワーク２０に接続された複数の移動機構の情報が含まれる。たとえば、ネットワーク構成情報セットＳｎには、或る移動機構のタイプ、当該移動機構を制御する制御装置のネットワークノード識別子、および当該タイプに固有の情報が含まれる。

【0032】

図１に示されるネットワーク構成情報セットＳｎの一例においては、複数の移動機構毎にセクションが設けられている。ロボット２００＿１のセクションにおいては、ロボット２００＿１のネットワーク構成情報として、ロボット２００＿１のタイプがロボット型であること、ロボット制御装置２５０＿１のネットワークノード識別子が１であること、軸数が４であること、およびその他の軸変数等が定められている。ロボット２００＿２のセクションにおいては、ロボット２００＿２のネットワーク構成情報として、たとえば、ロボット２００＿２のタイプがロボット型であること、ロボット制御装置２５０＿２のネットワークノード識別子が２であること、軸数が６であること、およびその他の軸変数等が定められている。サーボ３００のセクションにおいては、サーボ３００のネットワーク構成情報として、サーボ３００のタイプがサーボ型であること、サーボ制御装置３５０のネットワークノード識別子が３であること、およびサーボ変数等が定められている。

【0033】

ロボット制御装置２５０＿１は、ロボット２００＿１を制御する。ロボット制御装置２５０＿１は、通信部２５１と、指令生成部２５２と、プロファイル生成部２５３とを含む。通信部２５１は、統合制御装置１００から指令を受けて、指令を指令生成部２５２に出力する。

【0034】

指令生成部２５２は、ロボット２００＿１に関するネットワーク構成情報Ｔｎ１を参照して、指令において指定されているネットワークノード識別子が１である場合、指令に対応する動作プロファイル（目標軌跡）の生成をプロファイル生成部２５３に指示する。ネットワーク構成情報Ｔｎ１は、ネットワーク構成情報セットＳｎのロボット２００＿１のセクションに含まれている。動作プロファイルにおいては、指令に対応する動作が開始してから当該動作が終了するまでの時間経過に応じたロボット２００＿１のＴＣＰ（Tool Center Point）の変化が規定される。たとえば、ロボット２００＿１の動作プロファイルには、典型的には、ロボット２００＿１の先端部（ＴＣＰ）の時間毎の位置（時間に対する位置の変化）、ロボット２００＿１の先端部の時間毎の速度（時間に対する速度の変化）、および／または、ロボット２００＿１の先端部の時間毎の加速度（時間に対する加速度の変化）などが含まれる。

【0035】

プロファイル生成部２５３は、ロボット２００＿１のキネマティクスに基づいて、動作プロファイル（第４動作プロファイル）を生成する。プロファイル生成部２５３は、当該動作プロファイルに基づいて指令値（たとえば、ロボット２００＿１に含まれる複数の関節（ジョイント）の各々の位置）を算出し、当該指令値をロボット２００＿１に出力する。指令生成部２５２は、単独動作指令に対応する単独動作が完了した場合（動作プロファイルに基づく全指令値の出力が完了した場合）、単独動作の完了通知を統合制御装置１００に出力する。なお、ロボットの軸は、関節を構成することもあるので、以下の説明では、ロボットの「軸または関節」とも称す。すなわち、本明細書において、ロボットの「軸」との用語は、軸および関節を含む意味で用いられる。

【0036】

ロボット制御装置２５０＿２は、ロボット２００＿２を制御する。ロボット制御装置２５０＿２の構成は、ロボット制御装置２５０＿１のネットワーク構成情報Ｔｎ１がＴｎ２に置き換えられた構成である。これ以外のロボット制御装置２５０＿２の構成は、ロボット制御装置２５０＿１の構成と同様であるため、同様の構成についての説明を繰り返さない。

【0037】

サーボ制御装置３５０は、サーボ３００を制御する。サーボ制御装置３５０は、通信部３５１と、指令生成部３５２と、プロファイル生成部３５３とを含む。通信部３５１は、統合制御装置１００から指令を受けて、指令を指令生成部３５２に出力する。

【0038】

指令生成部３５２は、サーボ３００に関するネットワーク構成情報Ｔｎ３を参照して、指令において指定されているネットワークノード識別子が３である場合、指令に対応する動作プロファイルの生成をプロファイル生成部３５３に指示する。ネットワーク構成情報Ｔｎ３は、ネットワーク構成情報セットＳｎのサーボ３００のセクションに含まれている。動作プロファイルにおいては、指令に対応する動作が開始してから当該動作が終了するまでの時間経過に応じたサーボ３００の動作の変化が規定される。たとえば、サーボ３００の動作プロファイルには、典型的には、サーボ３００の時間毎の角度（時間に対する回転角の変化）、サーボ３００の時間毎の角速度（時間に対する角速度の変化）、および／または、サーボ３００の時間毎の角加速度（時間に対する角加速度の変化）などが含まれる。

【0039】

プロファイル生成部３５３は、生成された動作プロファイルに基づいて指令値（たとえば、サーボ３００の回転角）を算出し、当該指令値をサーボ３００に出力する。指令生成部３５２は、単独動作指令に対応する単独動作が完了した場合（動作プロファイルに基づく全指令値の出力が完了した場合）、単独動作の完了通知を統合制御装置１００に出力する。

【0040】

なお、ネットワーク構成情報セットＳｎは、たとえば、制御システム１の初期化処理において設定されてもよい。また、複数の移動機構の各々が参照するネットワーク構成情報に含まれる情報は、ネットワーク構成情報セットＳｎに基づいて、単独動作指令Ｃｉとともに当該移動機構に送信されてもよい。

【0041】

図２は、図１の制御システム１における、移動機構の協調動作（第２特定動作）に関する制御情報の流れを示すブロック図である。協調動作とは、複数の移動機構が互いに協調する動作である。協調動作には、たとえばワークスペースを共有している複数の移動機構が互いに干渉を回避しつつ停止する動作、あるいは複数の移動機構の同期動作が含まれる。

【0042】

図２に示されるように、ロジック制御部１１０は、協調動作指示Ｉｓｃを指令生成部１２０に出力する。協調動作指示Ｉｓｃにおいては、協調動作対象の移動機構が指定されている。図２の協調動作指示Ｉｓｃにおいては、ロボット２００＿１，２００＿２に対して協調動作が指定されているとする。

【0043】

指令生成部１２０は、協調動作指示Ｉｓｃにおいて指定されたロボット２００＿１，２００＿２の各々に対応する制御プログラムＰｒｂ１，Ｐｒｂ２を解釈して、ロボット２００＿１，２２０＿２に対する協調動作指令Ｃｍ１，Ｃｍ２をそれぞれ生成する。指令生成部１２０は、協調動作指令Ｃｍ１，Ｃｍ２を通信部１３０およびプロファイル生成部１４０に出力する。

【0044】

プロファイル生成部１４０は、ロボット２００＿１，２００＿２のキネマティクスに基づいて、協調動作指令Ｃｍ１，Ｃｍ２の各々に対応する動作プロファイル（第３動作プロファイル）を生成する。プロファイル生成部１４０は、ロボット２００＿１の動作プロファイルに基づいて、ロボット２００＿１に対する指令値Ｐｃ１を算出し、指令値Ｐｃ１を通信部１３０に出力する。プロファイル生成部１４０は、ロボット２００＿２の動作プロファイルに基づいて、ロボット２００＿２に対する指令値Ｐｃ２を算出し、指令値Ｐｃ２を通信部１３０に出力する。

【0045】

通信部１３０は、ネットワーク構成情報セットＳｎを参照して、協調動作指令Ｃｍ１，Ｃｍ２の各々において指定された移動機構を制御する制御装置に当該協調動作指令および当該協調動作指令に対応する指令値を送信する。すなわち、図２において通信部１３０は、協調動作指令Ｃｍ１および指令値Ｐｃ１をロボット制御装置２５０＿１に送信し、協調動作指令Ｃｍ２および指令値Ｐｃ２をロボット制御装置２５０＿２に送信する。

【0046】

ロボット制御装置２５０＿１の指令生成部２５２は、指令値Ｐｃ１をロボット２００＿１に出力する。ロボット制御装置２５０＿２の指令生成部２５２は、指令値Ｐｃ２をロボット２００＿２に出力する。なお、サーボ制御装置３５０の指令生成部３５２も、協調動作指令を受信した場合には、当該協調動作指令とともに受信した指令値をサーボ３００に出力する。

【0047】

制御システム１において、移動機構の動作の時間変化を規定する動作プロファイルに基づいて、当該移動機構が制御される。移動機構が動作を開始してから当該動作を完了するまでの時間間隔において、当該移動機構の状況は変化し得る。たとえば、当該時間間隔には他の移動機構と協調して作業する必要のある時間帯および移動機構が単独で作業を行うことが可能な時間帯が含まれ得る。前者の時間帯の動作プロファイルは、複数の移動機構を統合的に制御する機能を有する統合制御装置１００によって生成される必要がある。一方、後者の時間帯の動作プロファイルは、単独の移動機構を制御する機能を有する制御装置によっても生成され得る。動作プロファイルの生成に必要な計算負荷を統合制御装置と複数の制御装置との間で適切に分散するためには、移動機構の状況に応じて動作プロファイルを生成する装置を切り替える必要がある。

【0048】

そこで、制御システム１においては、動作プロファイルの進行とともに変化し得る移動機構の状況に応じて、動作プロファイルを生成する構成を統合制御装置１００と当該移動機構を制御する制御装置との間で切り替える。制御システム１によれば、動作プロファイルの生成に必要な計算負荷を統合制御装置１００と複数の制御装置との間で適切に分散することができるため、複数の移動機構を制御するシステムおよび方法における生産性を向上させることができる。

【0049】

図３は、図１のロボット２００＿１，２００＿２（特定移動機構）の一部協調動作（第１特定動作）の指令が統合制御装置１００から出力された場合の、ロボット２００＿１のＴＣＰの速度の時間変化を示す図である。移動機構の一部協調動作とは、当該移動機構の単独動作と、他の移動機構との協調動作とを含む動作である。一部協調動作には、たとえば、他の移動機構との協調動作が必要な複雑の組立動作、および他の移動機構との協調動作が不要な単純な組立動作が含まれる。

【0050】

図３に示されるように、ロボット２００＿１は、時刻ｔ０からｔ１（＞ｔ０）までロボット２００＿２との協調動作を行い、時刻ｔ１～ｔ４（＞ｔ１）まで単独動作を行う。統合制御装置１００は、ロボット２００＿１，２００＿２の各々の協調動作の動作プロファイル（第１動作プロファイル）を作成し、当該動作プロファイルに基づく指令値を当該ロボットに出力する。統合制御装置１００は、協調動作が終了する時刻ｔ１に、動作プロファイルを作成する構成を統合制御装置１００からロボット制御装置２５０＿１，２５０＿２（特定制御装置）に切り替えることを指示する切替指令をロボット制御装置２５０＿１，２５０＿２の各々に出力する。統合制御装置１００は、時刻ｔ２（＞ｔ１）から、制御装置２５０＿１，２５０＿２の各々に、統合制御装置１００が生成する動作プロファイルと当該制御装置が生成する動作プロファイルとの接続に必要な情報および動作プロファイルの生成に必要な情報を出力する。これらの情報には、たとえば、現在時間、ＴＣＰの現在位置、目標位置、速度、加速度、躍動、および動作時間等が含まれる。

【0051】

制御装置２５０＿１は、動作プロファイルを生成する準備の完了後の時刻ｔ３（＞ｔ２）に、切替完了通知を統合制御装置１００に出力する。統合制御装置１００は、切替完了通知の受信に応じて、動作プロファイルの生成および送信を停止する。統合制御装置１００は、時刻ｔ０～ｔ３までの時間帯Ｔｆ１１（第１時間帯）において動作プロファイルを生成する。制御装置２５０＿１は、時刻ｔ３～ｔ４の時間帯Ｔｆ１２（第２時間帯）において動作プロファイル（第２動作プロファイル）を生成する。制御装置２５０＿２も動作プロファイルを生成する準備の完了に応じて切替完了通知を統合制御装置１００に出力し、動作プロファイルの生成を開始する。

【0052】

制御システム１によれば、動作プロファイルの切替のタイミングが複数の移動機構の制御情報を有する統合制御装置１００によって決定されるため、動作プロファイルの切替を移動機構の状況の変化に応じて円滑に行うことができる。その結果、複数の移動機構を制御するシステムの生産性をさらに向上させることができる。

【0053】

図４は、統合制御装置１００とロボット制御装置２５０＿１との間に通信エラーが発生した場合の、ロボット２００＿１のＴＣＰの速度の時間変化を示す図である。図４においては、時刻ｔ１１に当該通信エラーが発生したとする。図４に示されるように、ロボット２００＿１は、時刻ｔ１０からｔ１１（＞ｔ１０）までロボット２００＿２との協調動作を行う。時刻ｔ１１～ｔ１２（＞ｔ１１）の時間帯に、統合制御装置１００との通信にエラーが発生したことをロボット制御装置２５０＿１が検知したとする。

【0054】

制御装置２５０＿１は、通信エラーの検知に応じて停止動作に対応する動作プロファイル（停止プロファイル）を生成し、時刻ｔ１２から当該動作プロファイルに従ってロボット２００＿１を時刻ｔ１３（＞ｔ１２）に停止させる。図４においてはＴＣＰの速度が単位時間当たり一定の値ずつ減少する減速停止が行われる場合のＴＣＰの速度の時間変化が示されているが、移動機構の停止動作は減速停止に限定されない。当該停止動作は、たとえばできるだけ短時間で停止される即時停止であってもよい。

【0055】

制御システム１によれば、通信エラーによって一部協調動作を行う移動機構の制御装置において動作プロファイルの生成が困難になった場合でも、当該移動機構の動作が停止動作に移行されるため、当該移動機構の不測の動作を防止することができる。その結果、複数の移動機構を制御するシステムの安全性を向上させることができる。

【0056】

図５は、制御周期毎に図１および図２の統合制御装置１００において行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。図５に示される処理は、統合制御装置１００を統合的に制御する不図示のメインルーチンによって呼び出される。以下では、ステップを単にＳと記載する。

【0057】

図５に示されるように、ロジック制御部１１０は、Ｓ１０１においてモニタ情報Ｍｎに対してロジック解析を行ってモニタ情報Ｍｎを解釈し、処理をＳ１０２に進める。ロジック制御部１１０は、Ｓ１０２においてモニタ情報Ｍｎの解釈結果に動作指示が含まれるか否かを判定する。当該解釈結果に動作指示が含まれない場合（Ｓ１０２においてＮＯ）、ロジック制御部１１０は、処理をＳ１０１に戻す。当該解釈結果に動作指示が含まれる場合（Ｓ１０２においてＹＥＳ）、ロジック制御部１１０は、動作指示を指令生成部１２０に出力する。指令生成部１２０は、Ｓ１０３において当該動作指示に応じた状態に遷移し、処理をＳ１０４に進める。指令生成部１２０およびプロファイル生成部１４０は、Ｓ１０４において、現在の状態に応じた指令生成処理を実行し、処理をＳ１０５に進める。通信部１３０は、Ｓ１０５において、Ｓ１０４の指令生成処理の結果を動作指示において指定された移動機構を制御する制御装置に出力し、処理をメインルーチンに返す。

【0058】

以下では、図６～図１０を用いて、図５の指令生成処理（Ｓ１０４）について説明する。図６は、図１および図２の指令生成部１２０の、動作指示に関する状態遷移図である。図６に示されるように、動作指示に関する状態には、ロジック制御部１１０からの動作指示を待っている待機状態Ｓｔ１と、単独動作指令を作成するための作成状態Ｓｔ２と、協調動作指令を作成するための作成状態Ｓｔ３と、動作プロファイルを生成する構成を切り替えるための切替状態Ｓｔ４とが含まれる。

【0059】

指令生成部１２０は、待機状態Ｓｔ１においてロジック制御部１１０から単独動作指示を受けた場合、作成状態Ｓｔ２へ遷移する。指令生成部１２０は、作成状態Ｓｔ２において単独動作指示によって指定された移動機構を制御する制御装置から単独動作完了通知を受けた場合、待機状態Ｓｔ１へ遷移する。

【0060】

指令生成部１２０は、待機状態Ｓｔ１においてロジック制御部１１０から協調動作指示を受けた場合、作成状態Ｓｔ３へ遷移する。指令生成部１２０は、作成状態Ｓｔ３において協調動作指示によって指定された移動機構を制御する制御装置から協調動作完了通知を受けた場合、待機状態Ｓｔ１へ遷移する。

【0061】

指令生成部１２０は、作成状態Ｓｔ３においてロジック制御部１１０から一部協調動作指示を受けた場合、切替状態Ｓｔ４へ遷移する。指令生成部１２０は、切替状態Ｓｔ４において動作プロファイルの切替が完了した場合、作成状態Ｓｔ２へ遷移する。

【0062】

図７は、図６の待機状態Ｓｔ１において指令生成部１２０によって行われる処理の流れを示す図である。図７に示される処理は、統合制御装置１００を統合的に制御する不図示のメインルーチンによって呼び出される。

【0063】

図７に示されるように、指令生成部１２０は、Ｓ１１１においてロジック制御部１１０から動作指示を受信したか否かを判定する。当該動作指示を受信していない場合（Ｓ１１１においてＮＯ）、指令生成部１２０は、処理をメインルーチンに返す。当該動作指示を受信した場合（Ｓ１１１においてＹＥＳ）、指令生成部１２０は、Ｓ１１２において、動作指示によって指定された動作が単独動作か否かを判定する。当該動作が単独動作である場合（Ｓ１１２においてＹＥＳ）、指令生成部１２０は、Ｓ１１３において単独動作指令の作成状態Ｓｔ２へ遷移し、処理をメインルーチンに返す。当該動作が協調動作である場合（Ｓ１１２においてＮＯ）、指令生成部１２０は、Ｓ１１４において協調動作指令の作成状態Ｓｔ３へ遷移し、処理をメインルーチンに返す。

【0064】

図８は、図６の単独動作指令の作成状態Ｓｔ２において指令生成部１２０によって行われる処理の流れを示す図である。図８に示される処理は、統合制御装置１００を統合的に制御する不図示のメインルーチンによって呼び出される。

【0065】

図８に示されるように、指令生成部１２０は、Ｓ１２１において、単独動作指令を通信部１３０に出力して、処理をＳ１２２に進める。指令生成部１２０は、Ｓ１２２において、単独動作指令によって指定された移動機構を制御する制御装置から単独動作の完了通知を受信したか否かを判定する。当該完了通知を受信していない場合（Ｓ１２２においてＮＯ）、指令生成部１２０は、処理をメインルーチンに返す。当該完了通知を受信した場合（Ｓ１２２においてＹＥＳ）、指令生成部１２０は、Ｓ１２３において待機状態Ｓｔ１に遷移して処理をメインルーチンに返す。

【0066】

図９は、図６の協調動作指令の作成状態Ｓｔ３において指令生成部１２０およびプロファイル生成部１４０によって行われる処理の流れを示す図である。図９に示される処理は、統合制御装置１００を統合的に制御する不図示のメインルーチンによって呼び出される。

【0067】

図９に示されるように、指令生成部１２０は、Ｓ１３１においてロジック制御部１１０から一部協調動作指示を受信したか否かを判定する。一部協調動作指示を受信した場合（Ｓ１３１においてＹＥＳ）、指令生成部１２０は、Ｓ１３８において、切替状態Ｓｔ４に遷移して処理をメインルーチンに返す。一部協調動作指示を受信していない場合（Ｓ１３１においてＮＯ）、指令生成部１２０は、Ｓ１３２において、協調動作の動作プロファイルの生成をプロファイル生成部１４０に指示済みか否かを判定する。

【0068】

当該動作プロファイルの生成をプロファイル生成部１４０に指示していない場合（Ｓ１３２においてＮＯ）、指令生成部１２０は、Ｓ１３３において動作プロファイルの生成をプロファイル生成部１４０に指示する。プロファイル生成部１４０は、Ｓ１３４において動作プロファイルを生成し、処理をＳ１３５に進める。指令生成部１２０が動作プロファイルの生成をプロファイル生成部１４０に指示済みである場合（Ｓ１３２においてＹＥＳ）、プロファイル生成部１４０はＳ１３５においてＳ１３４の動作プロファイルに基づく指令値を通信部１３０に出力し、処理がＳ１３６に進められる。

【0069】

指令生成部１２０は、Ｓ１３６において動作プロファイルに基づく全指令値の出力が完了したか否かを判定する。全指令値の出力が完了していない場合（Ｓ１３６においてＮＯ）、指令生成部１２０は、処理をメインルーチンに返す。全指令値の出力が完了している場合（Ｓ１３６においてＹＥＳ）、指令生成部１２０は、Ｓ１３７において待機状態Ｓｔ１に遷移して処理をメインルーチンに返す。

【0070】

図１０は、図６の切替状態Ｓｔ４において指令生成部１２０およびプロファイル生成部１４０によって行われる処理の流れを示す図である。図１０に示される処理は、統合制御装置１００を統合的に制御する不図示のメインルーチンによって呼び出される。

【0071】

図１０に示されるように、指令生成部１２０は、切替指令を一部協調動作指示によって指定された移動機構を制御する制御装置に出力済みか否かを判定する。切替指令が当該制御装置に出力済みである場合（Ｓ１４１においてＹＥＳ）、処理がＳ１４３に進められる。切替指令が当該制御装置に出力されていない場合（Ｓ１４１においてＮＯ）、指令生成部１２０は、Ｓ１４２において、切替指令、および動作プロファイルの接続および生成に必要な情報を通信部１３０に出力し、処理がＳ１４３に進められる。Ｓ１４３において、プロファイル生成部１４０は、協調動作の動作プロファイルに基づく指令値を通信部１３０に出力し、処理がＳ１４４に進められる。指令生成部１２０は、Ｓ１４４において一部協調動作指示において指定された移動機構を制御する制御装置から切替完了通知を受信したか否かを判定する。当該切替完了通知を受信していない場合（Ｓ１４４においてＮＯ）、指令生成部１２０は、処理をメインルーチンに返す。当該切替完了通知を受信した場合（Ｓ１４４においてＹＥＳ）、指令生成部１２０は、単独動作指令の作成状態Ｓｔ２に遷移して処理をメインルーチンに返す。

【0072】

図１１は、図１および図２の統合制御装置１００からの指令が制御装置２５０＿１，２５０＿２，３５０の各々に受信された場合に、当該制御装置において行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１１に示される処理は、当該制御装置を統合的に制御する不図示のメインルーチンによって呼び出される。

【0073】

図１１に示されるように、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２１１において、指令において指定された動作が単独動作、協調動作、および一部協調動作のいずれであるかを判定する。指令において指定された動作が単独動作である場合、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２１９において当該指令に対応する動作プロファイルの生成をプロファイル生成部２５３（３５３）に指示済みか否かを判定する。動作プロファイルの生成をプロファイル生成部２５３（３５３）に指示していない場合（Ｓ２１９においてＮＯ）、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２２０において、プロファイル生成部２５３（３５３）に当該指令に対応する動作プロファイルの生成を指示する。プロファイル生成部２５３（３５３）は、Ｓ２２１において動作プロファイルを生成し、処理をＳ２２２に進める。動作プロファイルの生成をプロファイル生成部２５３（３５３）に指示済みである場合（Ｓ２１９においてＹＥＳ）、指令生成部２５２（３５２）は、処理をＳ２２２に進める。プロファイル生成部２５３（３５３）は、Ｓ２２２において、動作プロファイルに基づく指令値を通信部１３０に出力し、処理がＳ２２４に進められる。

【0074】

指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２２３において動作プロファイルに基づく全指令値の出力が完了したか否かを判定する。全指令値の出力が完了していない場合（Ｓ２２３においてＮＯ）、指令生成部２５２（３５２）は、処理をメインルーチンに返す。全指令値の出力が完了している場合（Ｓ２２３においてＹＥＳ）、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２２４において単独動作の完了通知を統合制御装置１００に出力して、処理をメインルーチンに返す。

【0075】

指令において指定された動作が協調動作である場合、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２１２において統合制御装置１００からの指令値を移動機構に出力して、処理をメインルーチンに返す。

【0076】

指令において指定された動作が一部協調動作である場合、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２１３において、動作プロファイルを生成する構成の切替が完了しているか否か（切替完了通知を統合制御装置１００に出力しているか否か）を判定する。当該切替が完了している場合（Ｓ２１３においてＹＥＳ）、指令生成部２５２（３５２）は、処理をＳ２２２に進める。当該切替が完了していない場合（Ｓ２１３においてＮＯ）、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２１４において、統合制御装置１００から切替指令を受信したか否かを判定する。

【0077】

統合制御装置１００から切替指令を受信していない場合（Ｓ２１４においてＮＯ）、指令生成部２５２（３５２）は、処理をＳ２１７に進める。統合制御装置１００から切替指令を受信している場合（Ｓ２１４においてＹＥＳ）、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２１５において、動作プロファイルの生成準備が完了したか否かを判定する。

【0078】

動作プロファイルの生成準備が完了している場合（Ｓ２１５においてＹＥＳ）、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２１６において、切替完了通知を統合制御装置１００に出力し、処理をＳ２２０に進める。動作プロファイルの生成準備が完了していない場合（Ｓ２１５においてＮＯ）、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２１７において、統合制御装置１００との通信にエラーが発生しているか否かを判定する。

【0079】

統合制御装置１００との通信にエラーが発生していない場合（Ｓ２１７においてＮＯ）、指令生成部２５２（３５２）は、処理をＳ２１２に進める。統合制御装置１００との通信にエラーが発生している場合（Ｓ２１７においてＹＥＳ）、指令生成部２５２（３５２）は、Ｓ２１８において、停止プロファイルの生成をプロファイル生成部２５３（３５３）に指示して、処理をＳ２２１に進める。なお、指令において指定された動作が協調動作または単独動作の場合にも、一部協調動作と同様に通信エラーに応じて移動機構の動作が停止動作に移行されてもよい。

【0080】

制御システム１によれば、指令において指定される動作の種類に応じて、当該動作の動作プロファイルを生成する構成を適切に選択される。また、制御システム１によれば、複数の移動機構の制御情報を有する統合制御装置１００が複数の移動機構が互いに協調する動作の動作プロファイルを生成するため、当該動作における複数の移動機構の連携を実現することができる。その結果、複数の移動機構を制御するシステムの生産性をさらに向上させることができる。

【0081】

＜制御システムのネットワーク構成例＞
図１２は、図１および図２の制御システム１のネットワーク構成例を示すブロック図である。図１２に示されるように、制御システム１は、フィールドネットワーク２０に加えて、上位ネットワーク１２およびサポート装置４００に接続されている。

【0082】

統合制御装置１００は、上位ネットワーク１２を介して、他の装置にも接続されている。上位ネットワーク１２は、ゲートウェイ７００を介して、外部ネットワークであるインターネットに接続されている。上位ネットワーク１２には、一般的なネットワークプロトコルであるイーサネット（登録商標）、あるいはＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）が採用されてもよい。より具体的には、上位ネットワーク１２には、少なくとも１つの表示装置５００および少なくとも１つのサーバ装置６００が接続されてもよい。

【0083】

表示装置５００は、ユーザからの操作を受けて、統合制御装置１００に対してユーザ操作に応じたコマンドなどを出力するとともに、統合制御装置１００での演算結果などをグラフィカルに表示する。

【0084】

サーバ装置６００としては、データベースシステム、または製造実行システム（ＭＥＳ：Manufacturing Execution System）などが想定される。製造実行システムは、制御対象の製造装置または設備からの情報を取得して、生産全体を監視および管理するものであり、オーダ情報、品質情報、あるいは出荷情報などを扱うこともできる。これらに限らず、情報系サービスを提供する装置を上位ネットワーク１２に接続するようにしてもよい。情報系サービスとしては、制御対象の製造装置または設備からの情報を取得して、マクロ的またはミクロ的な分析などを行う処理が想定される。たとえば、情報系サービスとしては、制御対象の製造装置または設備からの情報に含まれる何らかの特徴的な傾向を抽出するデータマイニング、あるいは制御対象の設備または機械からの情報に基づく機械学習を行うための機械学習ツールなどが想定される。

【0085】

統合制御装置１００は、サポート装置４００が接続可能に構成されている。サポート装置４００は、統合制御装置１００が移動機構を制御するために必要な準備を支援する装置である。具体的には、サポート装置４００は、統合制御装置１００で実行されるプログラムの開発環境（プログラム作成編集ツール、パーサ、およびコンパイラなど）、統合制御装置１００および統合制御装置１００に接続される各種デバイスの構成情報（コンフィギュレーション）を設定するための設定環境、生成したプログラムを統合制御装置１００へ出力する機能、および統合制御装置１００上で実行されるプログラムなどをオンラインで修正および変更を行う機能などを提供する。

【0086】

制御システム１においては、統合制御装置１００、サポート装置４００、および表示装置５００がそれぞれ別体として構成されているが、これらの機能の全部または一部を単一の装置に集約するような構成が採用されてもよい。

【0087】

統合制御装置１００は、一の生産現場のみで使用される場合に限らず、他の生産現場においても使用される。また、一の生産現場内においても複数の異なるラインで使用される場合もある。

【0088】

＜統合制御装置のハードウェア構成例＞
図１３は、図１および図２の統合制御装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図１３に示されるように、統合制御装置１００は、プロセッサ１０２と、メインメモリ１０４と、ストレージ１６０と、メモリカードインターフェイス１６２と、上位ネットワークコントローラ１０６と、フィールドネットワークコントローラ１０８と、ローカルバスコントローラ１１６と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェイスを提供するＵＳＢコントローラ１７０とを含む。これらのコンポーネントは、プロセッサバス１１８を介して接続されている。

【0089】

プロセッサ１０２は、制御演算を実行する演算処理部に相当し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および／またはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などで構成される。具体的には、プロセッサ１０２は、ストレージ１６０に格納されたプログラムを読み出して、メインメモリ１０４に展開して実行することで、移動機構に対する制御演算を実現する。

【0090】

メインメモリ１０４は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）および／またはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ１６０は、たとえば、ＳＳＤ（Solid State Drive）および／またはＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性記憶装置などで構成される。

【0091】

ストレージ１６０には、システムプログラムＰｓｃと、移動機構プログラムＰｍと、ネットワーク構成情報セットＳｎとが保存されている。システムプログラムＰｓｃは、統合制御装置１００を統合的に制御して、統合制御装置１００の各機能を実現するためのプログラムを含む。すなわち、システムプログラムＰｓｃを実行するプロセッサ１０２が、図１および図２のロジック制御部１１０、指令生成部１２０、通信部１３０、およびプロファイル生成部１４０に対応する。移動機構プログラムＰｍは、図１のロボットプログラムＰｒｂ１，Ｐｒｂ２，サーボプログラムＰｃｖを含む。

【0092】

メモリカードインターフェイス１６２は、着脱可能な記憶媒体の一例であるメモリカード１１４を受け付ける。メモリカードインターフェイス１６２は、メモリカード１１４に対して任意のデータの読み書きが可能になっている。

【0093】

上位ネットワークコントローラ１０６は、上位ネットワーク１２（たとえばローカルエリアネットワーク）を介して、上位ネットワーク１２に接続された任意の情報処理装置との間でデータを遣り取りする。

【0094】

フィールドネットワークコントローラ１０８は、フィールドネットワーク２０を介して、ロボット２００＿１，２００＿２，サーボ３００等の任意のデバイスとの間でデータを遣り取りする。

【0095】

ローカルバスコントローラ１１６は、ローカルバス１２２を介して、統合制御装置１００を構成する任意の機能ユニット１８０との間でデータを遣り取りする。機能ユニット１８０は、たとえば、アナログ信号の入力および／または出力を担当するアナログＩ／Ｏユニット、デジタル信号の入力および／または出力を担当するデジタルＩ／Ｏユニット、ならびにエンコーダなどからのパルスを受け付けるカウンタユニットなどからなる。

【0096】

ＵＳＢコントローラ１７０は、ＵＳＢ接続を介して、任意の情報処理装置との間でデータを遣り取りする。ＵＳＢコントローラ１７０には、たとえばサポート装置４００が接続される。

【0097】

＜制御装置のハードウェア構成例＞
図１４は、図１および図２のロボット制御装置２５０＿１のハードウェア構成例を示すブロック図である。図１４に示されるように、ロボット制御装置２５０＿１は、フィールドネットワークコントローラ２７０と、制御処理回路２６０とを含む。

【0098】

フィールドネットワークコントローラ２７０は、フィールドネットワーク２０を介して、主として、統合制御装置１００との間でデータを遣り取りする。

【0099】

制御処理回路２６０は、ロボット２００＿１を駆動するために必要な演算処理を実行する。一例として、制御処理回路２６０は、プロセッサ２６２と、メインメモリ２６４と、ストレージ２６６と、インターフェイス回路２６８とを含む。

【0100】

プロセッサ２６２は、ロボット２００＿１を駆動するための制御演算を実行する。メインメモリ２６４は、たとえば、ＤＲＡＭおよび／またはＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ２６６は、たとえば、ＳＳＤおよび／またはＨＤＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。プロセッサ２６２は、ストレージ２６６に格納されたプログラムを読み出して、メインメモリ２６４に展開して実行することで、ロボット２００＿１に対する制御演算を実現する。

【0101】

ストレージ２６６には、ロボット制御プログラムＰｃｒと、ネットワーク構成情報Ｔｎ１とが保存されている。ロボット制御プログラムＰｃｒは、ロボット制御装置２５０＿１を統合的に制御して、ロボット制御装置２５０＿１の各機能を実現するためのプログラムを含む。すなわち、ロボット制御プログラムＰｃｒを実行するプロセッサ２６２が、図１および図２の通信部２５１、指令生成部２５２、およびプロファイル生成部２５３に対応する。

【0102】

インターフェイス回路２６８は、プロセッサ２６２から出力された指令値を、ロボット２００＿１に出力する。

【0103】

図１および図２のロボット制御装置２５０＿２のハードウェア構成例は、図１４のネットワーク構成情報Ｔｎ１が、ネットワーク構成情報Ｔｎ２に置き換えられた構成である。ロボット制御装置２５０＿２のこれら以外のハードウェア構成例は、ロボット制御装置２５０＿１のハードウェア構成例と同様であるため、説明を繰り返さない。

【0104】

図１５は、図１および図２のサーボ制御装置３５０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図１５に示されるように、サーボ制御装置３５０は、フィールドネットワークコントローラ３７０と、制御処理回路３６０とを含む。

【0105】

フィールドネットワークコントローラ３７０は、フィールドネットワーク２０を介して、主として、統合制御装置１００との間でデータを遣り取りする。

【0106】

制御処理回路３６０は、サーボ３００を駆動するために必要な演算処理を実行する。一例として、制御処理回路３６０は、プロセッサ３６２と、メインメモリ３６４と、ストレージ３６６と、インターフェイス回路３６８とを含む。

【0107】

プロセッサ３６２は、サーボ３００を駆動するための制御演算を実行する。メインメモリ３６４は、たとえば、ＤＲＡＭおよび／またはＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ３６６は、たとえば、ＳＳＤおよび／またはＨＤＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。プロセッサ３６２は、ストレージ３６６に格納されたプログラムを読み出して、メインメモリ３６４に展開して実行することで、サーボ３００に対する制御演算を実現する。

【0108】

ストレージ３６６には、サーボ制御プログラムＰｃｓと、ネットワーク構成情報Ｔｎ３とが保存されている。サーボ制御プログラムＰｃｓは、サーボ制御装置３５０を統合的に制御して、サーボ制御装置３５０の各機能を実現するためのプログラムを含む。すなわち、サーボ制御プログラムＰｃｓを実行するプロセッサ３６２が、図１および図２の通信部３５１、指令生成部３５２、およびプロファイル生成部３５３に対応する。

【0109】

インターフェイス回路３６８は、プロセッサ３６２から出力された指令値を、サーボ３００に出力する。

【0110】

以上、実施の形態に係るシステムおよび方法によれば、生産性を向上させることができる。

【0111】

＜付記＞
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。

【0112】

［構成１］
複数の移動機構（２００＿１，２００＿２，３００）をそれぞれ制御する複数の制御装置（２５０＿１，２５０＿２，３５０）と、
前記複数の移動機構（２００＿１，２００＿２，３００）に接続された統合制御装置（１００）とを備え、
前記統合制御装置（１００）は、前記複数の移動機構（２００＿１，２００＿２，３００）のいずれかである特定移動機構（２００＿１，２００＿２）の第１特定動作の第１時間帯（Ｔｆ１１，Ｔｆ２１）における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成し、
前記特定移動機構（２００＿１，２００＿２）を制御する特定制御装置（２５０＿１，２５０＿２）は、前記第１特定動作の第２時間帯（Ｔｆ１２，Ｔｆ２２）における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成し、
前記特定制御装置（２５０＿１，２５０＿２）は、前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構（２００＿１，２００＿２）を制御する、システム。

【0113】

［構成２］
前記特定制御装置（２５０＿１，２５０＿２）は、前記第１動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構（２００＿１，２００＿２）の制御を開始し、
前記統合制御装置（１００）は、前記特定移動機構（２００＿１，２００＿２）が前記第１動作プロファイルに基づいて前記第１特定動作を開始した後に、前記特定制御装置（２５０＿１，２５０＿２）に切替指令を出力し、
前記特定制御装置（２５０＿１，２５０＿２）は、前記切替指令を受けた後、前記第２動作プロファイルを生成し、前記特定移動機構（２００＿１，２００＿２）を制御するための動作プロファイルを前記第１動作プロファイルから前記第２動作プロファイルに切り替える、構成１に記載のシステム。

【0114】

［構成３］
前記特定制御装置（２５０＿１，２５０＿２）は、前記第２動作プロファイルを生成する前に前記統合制御装置（１００）との通信にエラーが発生した場合、停止プロファイルを生成し、前記停止プロファイルに基づいて前記特定移動機構（２００＿１，２００＿２）を停止させる、構成２に記載のシステム。

【0115】

［構成４］
前記統合制御装置（１００）は、前記複数の移動機構（２００＿１，２００＿２，３００）の各々の第２特定動作の時間変化を規定する第３動作プロファイルを生成し、
前記複数の制御装置（２５０＿１，２５０＿２，３５０）の各々は、前記第３動作プロファイルに基づいて前記第２特定動作を行う移動機構を制御し、
前記複数の制御装置（２５０＿１，２５０＿２，３５０）の各々は、前記複数の移動機構（２００＿１，２００＿２，３００）の各々の、前記第１特定動作および前記第２特定動作以外の動作の時間変化を規定する第４動作プロファイルを生成し、前記第４動作プロファイルに基づいて当該動作を行う移動機構を制御する、構成１～３のいずれかに記載のシステム。

【0116】

［構成５］
前記第１時間帯（Ｔｆ１１，Ｔｆ２１）の前記第１特定動作、および前記第２特定動作は、前記複数の移動機構（２００＿１，２００＿２，３００）が互いに協調する動作を含む、構成４に記載のシステム。

【0117】

［構成６］
複数の移動機構（２００＿１，２００＿２，３００）のいずれかである特定移動機構（２００＿１，２００＿２）の第１特定動作の第１時間帯（Ｔｆ１１，Ｔｆ２１）における時間変化を規定する第１動作プロファイルを生成するステップ（Ｓ１３３）と、
前記第１特定動作の第２時間帯（Ｔｆ１２，Ｔｆ２２）における時間変化を規定する第２動作プロファイルを生成するステップ（Ｓ２２１）と、
前記第１動作プロファイルおよび前記第２動作プロファイルに基づいて前記特定移動機構（２００＿１，２００＿２）を制御するステップ（Ｓ２１２，Ｓ２２２）とを含む、方法。

【0118】

今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わされて実施されることも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0119】

１ 制御システム、１２ 上位ネットワーク、２０ フィールドネットワーク、１００ 統合制御装置、１０２，２６２，３６２ プロセッサ、１０４，２６４，３６４ メインメモリ、１０６ 上位ネットワークコントローラ、１０８，２７０，３７０ フィールドネットワークコントローラ、１１０ ロジック制御部、１１４ メモリカード、１１６ ローカルバスコントローラ、１１８ プロセッサバス、１２０，２５２，３５２ 指令生成部、１２２ ローカルバス、１３０，２５１，３５１ 通信部、１４０，２５３，３５３ プロファイル生成部、１６０，２６６，３６６ ストレージ、１６２ メモリカードインターフェイス、１７０ ＵＳＢコントローラ、１８０ 機能ユニット、２００＿１，２００＿２ ロボット、２５０＿１，２５０＿２ ロボット制御装置、２６０，３６０ 制御処理回路、２６８，３６８ インターフェイス回路、３００ サーボ、３５０ サーボ制御装置、４００ サポート装置、５００ 表示装置、６００ サーバ装置、７００ ゲートウェイ、Ｃｉ 単独動作指令、Ｃｍ１ 協調動作指令、Ｉｓｃ 協調動作指示、Ｉｓｉ 単独動作指示、Ｍｎ モニタ情報、Ｐｃ１，Ｐｃ２ 指令値、Ｐｃｓ サーボ制御プログラム、Ｐｃｖ サーボプログラム、Ｐｍ 移動機構プログラム、Ｐｒｂ１，Ｐｒｂ２ ロボットプログラム、Ｐｓｃ システムプログラム、Ｐｃｒ ロボット制御プログラム、Ｓｎ ネットワーク構成情報セット、Ｓｔ１ 待機状態、Ｓｔ２，Ｓｔ３ 作成状態、Ｓｔ４ 切替状態、Ｔｆ１１，Ｔｆ１２ 時間帯、Ｔｎ１～Ｔｎ３ ネットワーク構成情報。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】