ロボットシステムにおけるロボットの停止方法およびロボットシステム
【課題】操作装置で選択したロボットが実際にどのロボットであるかを、ロボットの姿勢や設備環境のいかんにかかわらず識別できるようにする。
【解決手段】複数台のロボット２〜５を制御する制御装置６の教示装置７を操作して１台のロボットを選択すると、選択されたロボットが移動途中で停止し且つ戻る動作をする（告知動作）。この告知動作により、選択したロボットを識別できる。告知動作したロボットを停止させる場合、教示装置７を操作すると、そのロボットは停止される。告知動作したロボットと停止させようとしていたロボットが異なる場合、教示装置７を操作しないでおくと、その後、選択されたロボットは当初の停止位置に向かって移動し、また、他のロボットは減速して選択されたロボットと作業動作を終了する時点が同じ時期となる。
【解決手段】複数台のロボット２〜５を制御する制御装置６の教示装置７を操作して１台のロボットを選択すると、選択されたロボットが移動途中で停止し且つ戻る動作をする（告知動作）。この告知動作により、選択したロボットを識別できる。告知動作したロボットを停止させる場合、教示装置７を操作すると、そのロボットは停止される。告知動作したロボットと停止させようとしていたロボットが異なる場合、教示装置７を操作しないでおくと、その後、選択されたロボットは当初の停止位置に向かって移動し、また、他のロボットは減速して選択されたロボットと作業動作を終了する時点が同じ時期となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台のロボットのうちから１台のロボットを選択して停止させる場合のロボットシステムにおけるロボットの停止方法およびロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製造ラインに沿って複数台のロボットを設置し、これらロボットに組み立て作業などを行わせるシステムがある。このロボットシステムにおいて、例えば、調子の悪いロボットを発見したような場合、そのロボットを停止させて点検修理を行う必要がある。
複数台のロボットが１台の制御装置によって一括制御されている場合、複数台のロボットのうちから或る特定のロボットを停止させるには、制御装置に接続された教示装置により停止させたいロボットを選択して停止操作する。
【０００３】
本発明とは直接の関係はないが、特許文献１には、ロボットアームに表示器を取り付け、教示装置によってロボットアームを動かす際に、表示器によって移動方向を表示し、これによってロボットアームの動作方向を事前に確認できるようにすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
教示装置で特定のロボットを選択するには、そのロボットが制御装置上で何番のロボットであるか知らないと、間違えて他のロボットを停止させてしまう恐れがある。しかし、記憶に頼ることは間違いの原因になり、好ましくない。かといって、動作中のロボットに近寄って何番かを確認することは、衝突の恐れがあって危険である。
【０００６】
特許文献１に開示された技術を応用してロボットに表示器を設け、教示装置によって１台のロボットを選択すると、その選択されたロボットの表示器が選択されたことを表示するように構成することが考えられる。しかし、ロボットの姿勢や設備環境によっては教示装置のある位置からロボットの表示器が見えない場合があり、事前確認手段としては好ましいものではない。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、選択したロボットが実際にどのロボットであるかを、ロボットの姿勢や設備環境のいかんにかかわらず識別できるロボットシステムにおけるロボットの停止方法およびロボットシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、ユーザーが操作装置の選択手段により１台のロボットを選択すると、選択されたロボットが揺り戻し動作を行うので、この揺り戻し動作によってユーザーは操作装置上で選択した停止対象ロボットがどれであるかを知ることができる。
そして、ユーザーが停止させたいと思ったロボットが揺り戻し動作を行ったロボットと一致した場合、ユーザーはそのロボットを停止する操作を行う。揺り戻し動作を行ったロボットが、ユーザーが停止させたいと思ったロボットでなかった場合、ユーザーは停止操作をしない。揺り戻し動作を行ったロボットについて停止指示がされない場合には、その後、他のロボットが減速し、揺り戻し動作を行ったロボットと同じ周期となるように制御される。これにより、複数のロボットの動作関係が元通りとなり、次のロボット作業において全てのロボットが同じ時期に動作を開始できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態における告知動作と復旧動作の一例を示すもので、（ａ）は停止対象ロボットの速度パターン図、（ｂ）は他のロボットの速度パターン図
【図２】告知動作と復旧動作の他の例を示すもので、（ａ）は停止対象ロボットの速度パターン図、（ｂ）は他のロボットの速度パターン図
【図３】ロボットアーム先端の通常時と告知動作時の位置座標を示す図
【図４】主制御の内容を示すフローチャート
【図５】停止指示対応ルーチンの内容を示すフローチャート
【図６】告知動作準備ルーチンの内容を示すフローチャート
【図７】復旧動作準備ルーチンの内容を示すフローチャート
【図８】一般的な台形速度パターン図
【図９】作業サイクルの内容を示す速度パターン図
【図１０】制御装置の電気的構成を示すブロック図
【図１１】２台のロボットの共有範囲を示す模式図
【図１２】ロボットシステムを示す概略図
【図１３】ロボットシステムの電気的接続関係を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面により説明する。本実施形態におけるロボットシステムは、図１２および図１３に示すように、製品を搬送するコンベア（製造ライン）１の両側に設置された複数台、この実施形態では４台のロボット２〜５と、これらロボット２〜５を一括して制御する制御装置６と、制御装置６に接続された操作装置としての教示装置７とから構成されている。なお、各ロボット２〜５を区別する場合には、第１〜第４の順番号を付して説明する。
【００１１】
ロボット２〜５は、いずれも６軸の垂直多関節型ロボットとして構成されている。これらロボット２〜５は、ロボットアーム先端に、ワークを把持するハンドなどのエンドエフェクタ（図示せず）が取り付けられている。そして、各ロボット２〜５は、コンベア１が１ピッチ間欠的に送られる都度、自動供給装置８から定位置に供給される部品を把持してコンベア１上に搬送し、製品に組み付けるという作業を行う。
【００１２】
教示装置７は主としてロボット２〜５を手動で操作する際に使用する。この教示装置７には、各種スイッチ１１、表示器（表示手段）１２が設けられている。上記スイッチ１１には、教示モード、自動動作モードなどのモード選択を行うためのモード選択スイッチ、４台のロボット２〜５のうちから所望する１台のロボットを選択するためのロボット選択スイッチ（選択手段）、教示モード時にロボットアームを動かすための動作指示スイッチ、自動動作モードのとき選択したロボットを停止させるための停止スイッチ（停止指示手段）などが含まれている。そのうち、図１３には、ロボット選択スイッチを符号１１ａで、停止スイッチを符号１１ｂで示した。
【００１３】
次に、制御装置６の構成を示す図１０において、各ロボット２〜５は、アームを駆動するための６台のモータ１３を有し、各モータ１３には、当該モータ１３の回転位置を検出して制御装置６に出力するロータリーエンコーダ１４が連結されている。なお、図１０では、制御装置６と１台のロボットとの関係を示し、また、１台のロボットにおいてもモータ１３は１台のみ示した。
【００１４】
制御装置６は、ＣＰＵ１５、記憶手段としてのＲＯＭ１６およびＲＡＭ１７を備える他、モータ１３の駆動回路１８およびロータリーエンコーダ１４からの回転位置検出信号によりロボットの各アームの回転位置を検出する位置検出回路１９を備えている。ＲＯＭ１６には、ロボット２〜５を教示装置７により作成された動作プログラムに従って自動動作させるための制御プログラム、自動動作中のロボット２〜５を教示装置７からの指示によって停止させる際の制御プログラム、ロボット２〜５の速度制御や位置制御の際に用いられる各種のデータなどが記憶されている。また、ＲＡＭ１７には、教示装置７により作成された動作プログラムなどが記憶される。
【００１５】
ＣＰＵ１５は、ＲＡＭ１７に記憶された動作プログラムから移動軌跡を演算し、ロボットアーム先端がこの軌跡に沿って移動するように当該ロボットアーム先端の位置と速度を制御する。
具体的には、ＧＰＵ１５は、ロボットアーム先端の移動速度を速度パターン、例えば台形速度パターンに当て嵌めて決定する。この場合、台形速度パターンは、図８に示すように、加速域、等速域、減速域からなるが、加速域における加速度＋α、等速域における速度Ｖ、減速域における減速度−αは動作プログラムに記録されたパラメータから決定される。
【００１６】
そして、ＣＰＵ１５は、移動開始時点Ｓから移動終了時点Ｅまでの間、台形速度パターンから所定のサンプリング周期（時間）Δｔ経過毎の速度を算出すると共に、移動開始時点Ｓからの移動距離を算出する。なお、移動距離は速度の積分値（サンプリング時間Δｔ毎の速度とΔｔ時間の積の総和）として求めることができる。
【００１７】
ＣＰＵ１５は、サンプリング時間Δｔ経過毎に、移動開始時点Ｓからの移動距離だけ移動したときの位置（座標）を移動軌跡から算出し、求めたサンプリング時間Δｔ経過毎のロボットアーム先端の位置（指令位置）と速度（指令速度）から、各アームの位置と速度を演算し、これを各アームのサンプリング時間Δｔ経過毎の目標位置および目標速度とする。そして、ＣＰＵ１５は、位置検出回路１９から取得した各アームの現在の位置および速度が、目標位置および目標速度となるように駆動回路１８を介してモータ１３を制御する。以上により、ロボットアーム先端が、動作プログラムにより定められた軌跡上を、台形速度パターンに従った速度で移動するように制御される。
【００１８】
ここで、台形速度パターンにおいて、加速度＋α、減速度−α、等速域での速度Ｖはロボットアームが強度上耐え得る最大加速度、最大減速度、最高速度に一定の安全率を見込んだ許容上限加速度＋αmax、許容下限減速度−αmax、許容上限速度Ｖmax以下に定められる。なお、モータ１３はロボットアームの駆動源であるが、同時に逆転トルク制動（逆転トルクを発生して制動）によってロボットアームを制動する制動手段としても機能する。
【００１９】
図９は、ロボット２〜５の自動動作時におけるロボットアーム先端の速度パターンの一例を示している。図９において、Ｔ１〜Ｔ２は上昇動作時、Ｔ２からＴ３は横方向移動動作時、Ｔ３〜Ｔ４は下降動作時、Ｔ４〜Ｔ５は移動動作停止時、Ｔ５〜Ｔ６は上昇動作時、Ｔ６〜Ｔ７は横方向移動動作時、Ｔ７〜Ｔ８は下降動作時、Ｔ８〜Ｔ９＝Ｔ１は移動動作停止時を示している。
この図９では、Ｔ１からＴ５までが第１の作業動作、Ｔ５からＴ９までが第２の作業動作で、この２つの作業動作を１作業サイクルとしている。そして、自動動作時には、この作業サイクルを繰り返し実行する。
【００２０】
この図９の１作業サイクルを各ロボット２〜４に当てはめてみる。まず、第１のロボット２および第４のロボット５は、自動供給装置８から供給されるワークを把持してＴ１〜Ｔ２で上昇し、Ｔ２〜Ｔ３でワークを自動供給装置８からコンベア１上に搬送し、Ｔ３〜Ｔ４でコンベアの製品までワークを下降させ、Ｔ４〜Ｔ５の移動動作停止時でワークの把持を解除する（第１の作業動作）。その後、Ｔ５〜Ｔ６でコンベア１から上方に離れ、Ｔ６〜Ｔ７でコンベア１上から自動供給装置８上まで移動し、Ｔ７〜Ｔ８で自動供給装置８により定位置に供給されたワークまで下降し、Ｔ８〜Ｔ９の移動動作停止時でワークを把持する（第２の作業動作）。
【００２１】
これに対し、第２のロボット３および第３のロボット４は、Ｔ１〜Ｔ２でコンベア１から上方に離れ、Ｔ２〜Ｔ３でコンベア１上から自動供給装置８上まで移動し、Ｔ３〜Ｔ４で自動供給装置８により定位置に供給されたワークまで下降し、Ｔ４〜Ｔ５の移動動作停止時でワークを把持する（第１の作業動作）。その後、Ｔ５〜Ｔ６でワークを把持したまま上昇し、Ｔ６〜Ｔ７でワークを自動供給装置８からコンベア１上に搬送し、Ｔ７〜Ｔ８でコンベアの製品までワークを下降させ、Ｔ８〜Ｔ９の移動動作停止時でワークの把持を解除する（第２の作業動作）。
【００２２】
従って、第１のロボット２と第２のロボット３、第３のロボット４と第４のロボット５とは、通常は、コンベア１に対し、一方が近付くときは、他方が遠ざかるという動作関係を保持するように制御装置６よって制御されるので、衝突の恐れはない。しかし、第１のロボット２と第２のロボット３、第３のロボット４と第４のロボット５とは、図１０に示すようにコンベア１上で動作範囲（楕円で示す）を共有する領域（共有領域）Ｕがあるので、動作のタイミングがずれると、共有領域Ｕで衝突する可能性が生ずる。
【００２３】
ところで、ロボット２〜５の自動動作中、例えばユーザーが異常だと感じたロボットがあった場合、異常の程度によっては、そのロボットを停止させて、点検を行うことが必要になってくる。この場合、ロボットの停止操作は教示装置７によって行う。例えば、第１のロボット２を停止させる場合、選択スイッチ１１ａを操作して第１のロボット２に割り当てられている番号を選択し、停止スイッチ１１ａを操作する。
【００２４】
しかし、第１のロボット２が教示装置７上でも第１番のロボットであるかは確かではない。例えば、図１１において、第１のロボット２の位置に設置されたロボットが第１番、第２のロボット３の位置に設置されたロボットが第２番に定められるとした場合、実際に工場に据え付ける際に、何らかの理由で、互いに逆の位置に設置（第１のロボット２の位置に第２のロボット３が設置、第２のロボット３の位置に第１のロボット２が設置）されることもある。この場合、第１のロボット２を停止させたいとして、第１番のロボットを選択して停止操作を行うと、第２のロボット３が停止してしまうという不具合を生ずる。
【００２５】
このような不具合の発生を防止し、停止させるべきロボットを間違いなく停止させることができるようにするために、本発明では、教示装置７上で停止させるものとして選択されたロボット（操作装置上での停止対象ロボット）に、選択されたことを告知する告知動作を行わせ、ユーザーが停止させたいと思ったロボットと告知動作したロボットとが一致した場合、停止操作を行うようにしている。
【００２６】
次に、ロボット２〜５の自動動作中に、１台のロボットを停止させる場合の制御装置６の制御内容を図４〜図７のフローチャートをも参照しながら説明する。自動動作モードにおいて、各ロボット２〜５は、複数の移動動作を含む複数の作業動作からなる作業サイクル、つまり図９に示された上昇・横方向移動・下降の移動動作を含む第１の作業動作と第２の作業動作からなる作業サイクルを繰り返し実行している。
【００２７】
この自動動作時において、制御装置６は、各ロボット２〜５のロボットアーム先端の位置と速度を、前述のように指令位置と指令速度によって制御する図４の主制御ルーチンを実行すると共に、図５に示す停止指示対応ルーチンを実行する。図４の主制御ルーチンと、図５の停止指示対応ルーチンとは、並列処理により行われる。
【００２８】
以下に停止指示対応ルーチンによる制御内容を説明する。即ち、ロボット２〜５が自動動作中にあるとき、例えば調子の悪いロボットを見つけ、そのロボットを停止させる場合、ユーザーは教示装置７の選択スイッチ１１ａを操作し、停止したいロボットのものと思われるロボット番号を選択する。すると、制御装置６は、図５のステップＡ１で「ＹＥＳ」と判断して告知動作準備ルーチン（告知動作準備手段）Ａ２に移行する。この告知動作準備ルーチンＡ２の詳細は図６に示されている。
【００２９】
告知動作準備ルーチンＡ２に移行すると、制御装置６は、選択されたロボット番号から停止対象ロボットを決定し、選択操作タイミング（図１（ａ）に示す停止対象ロボットの台形速度パターン上で時点ｐ１）を記憶する（ステップＢ１）。次に、制御装置６は、現在進行中の移動動作の台形速度パターン（図１（ａ）のＰｔ）を基に、所定の減速度、例えば−αmaxで減速させたとき、現在（選択操作タイミング時点ｐ１）から停止（図１（ａ）の時点ｐ２）に至るまで間の移動距離（制動距離）を演算し、当該制動距離だけ移動したときの停止位置（座標）を移動軌跡に基づいて算出する（ステップＢ２）。
【００３０】
続いて、制御装置６は、停止位置から移動軌跡上を移動開始地点に向かって戻る方向に、所定の加速度で所定時間移動し且つその後に所定の減速度で所定時間移動したとき、例えば＋αmaxで１秒間移動し且つその後に−αmaxで１秒間移動したときのサンプリング時間Δｔ毎のロボットアーム先端の速度と位置を台形速度パターンＰｔおよび移動軌跡から算出すると共に、その間にチャック開閉動作があるか否かを動作プログラムから取得し、これら速度、位置、チャック開閉の有無を過去動作記録としてＲＡＭ１７に記憶する（ステップＢ３）。そして、制御装置６は、過去動作記録中にチャック閉じ動作が含まれているか否かを判断する（ステップＢ４）。
【００３１】
ステップＢ４で「ＮＯ」のとき、制御装置６は、上記の選択操作タイミング時点ｐ１から−αmaxで減速停止し、この停止位置（ｐ２時点）から＋αmaxで１秒間加速し且つその後に−αmaxで１秒間減速し停止（このｐ２時点からの加減速停止動作を揺り戻し動作と称する。）したと仮定したときの動作不足量Ｍ０を算出する（ステップＢ５）。ここで、揺り戻し動作で停止した位置（ｐ３時点）から当初の移動動作の停止位置に至るまでには、当初の台形速度パターンＰｔによる指令速度のまま移動させた場合に比べて移動距離が不足することとなるが、動作不足量とはこの移動距離の不足量を言う。図１（ａ）で左下がりの斜線を付した部分の面積が動作不足量Ｍ０となる。
【００３２】
次に、制御装置６は、前記ｐ２時点での停止位置から揺り戻し動作を終了（図１（ａ）のｐ３時点）する位置までの位置指令値（座標）を、図３に示すように、新しいものから古い物に向かって順にｐ２時点からの新位置指令値として書き換える（ステップＢ６）。なお、図３において、サンプリンタイム数ｎがｐ２時点の位置で、（ｎ＋１）〜（ｎ＋３）が告知動作時の新位置指令値を示している。
続いて、制御装置６は、現在実行中の移動動作の台形速度パターンＰｔのうち、ｐ１時点以降を、揺り戻し動作となるように書き換えて告知動作パターンＰｔ´を作成し（ステップＢ７）、リターンとなる。
【００３３】
前記ステップＢ４で「ＹＥＳ」、即ち過去動作記録中にチャック開閉がある場合、制御装置６は、ステップＢ８に移行して選択操作タイミング時点ｐ１を次の移動動作の加速域開始からｑ時間経過後に変更し、表示器１２に「しばらくお待ち下さい」のメッセージを表示（ステップＢ９）して前述のステップＢ２〜Ｂ７を実行し、リターンとなる。これは、ワークを掴んだまま閉じ動作を行う位置へ戻る動作を行うと、事故発生の恐れがあるので、これを防止するためである。また、上記選択操作タイミング時点ｐ１を次の移動動作の加速域開始からｑ時間経過後とする理由は、加速開始時点から揺り戻し動作を行うことはできないからである。なお、選択操作タイミング時点ｐ１が移動停止時であった場合には、告知動作準備ルーチンはステップＢ８から開始される。
【００３４】
以上により告知動作準備ルーチンＡ２を終了し、次に復旧動作準備ルーチン（復旧動作準備手段）Ａ３に移行する。復旧準備ルーチンＡ３は図７に示されている。同ルーチンに入ると、制御装置６は、まず、揺り戻し動作の停止位置からｐ２時点での停止位置への復帰移動のために、過去動作記録の指令位置を古いものから新しいものに向かって並べ替え、揺り戻し動作の停止位置からの新指令位置をする（ステップＣ１）。なお、図３において、サンプリンタイム数ｎが（ｎ＋４）から（ｎ＋６）までが揺り戻し動作の停止位置からの復帰移動のための新位置指令値を示している。
【００３５】
次に、制御装置６は、揺り戻し動作の終了位置（ｐ３時点）から当初移動動作の終了位置（ｐ４時点）までの新台形速度パターンＰｗを次のようにして作成する（ステップＣ２）。つまり、加速度を所定値、例えば＋αmax、減速度を所定値、例えば−αmaxに定め、そして、等速域での速度Ｖを当該新台形速度パターンＰｗの面積が前記ステップＢ５で求めた動作不足量Ｍ０と同じ面積になるように定めて新台形速度パターンＰｗ作成するものである。
【００３６】
次に、制御装置６は、台形速度パターンＰｔ´の終了時点ｐ４´について、当初台形速度パターンＰｔの終了時点ｐ４からの遅れ時間Ｌｔを算出する（ステップＣ３）。この場合、停止対象ロボットが現在実行中の移動動作に続く移動動作があれば、図２（ａ）に示すように、後続の移動動作の台形速度パターンＰｓについては、当初台形速度パターンＰｓに対し前記遅れ時間Ｌｔだけ遅らせて新台形速度パターンＰｓ´を作成するものである。
続いて、制御装置６は、停止対象ロボット以外のロボット（以下、他のロボットという）の作業動作の終了時点が当初よりＴｄ時間遅れるように他のロボットのｐ３時点以降の台形速度パターンを書き換える（ステップＣ３）。ｐ２時点で実行中の移動動作に後続する移動動作がある場合、その後続の移動動作の台形速度パターンも書き換えの対象となる。
【００３７】
即ち、図１（ｂ）に示すように、他のロボットに、ｐ３時点で実行中の移動動作に後続する移動動作がない場合、ｐ３時点で実行中の移動動作の台形速度パターンＰｕのｐ３時点以降について、減速域の減速線を、その終了点ｐ６が停止対象ロボットの新台形速度パターンＰｗの終了点ｐ４´に一致するようにＬｔだけ遅らせてｐ６´に移るように並行移動させ、且つ、ｐ２時点から所定の減速度、例えば当初台形速度パターンＰｕにおける減速域の減速度で減速させて当初速度Ｖ１からＶ２に変更したとき、ｐ２時点から減速域の減速度で減速させて当初速度Ｖ１からＶ２に変更することによって生じた動作不足分（左下がりの斜線を付した部分）Ｍ１と減速域の終了時点をＬｔだけ遅らせることによって減速域で生じた動作増加分（右下がりの斜線を付した部分）Ｍ２とが等しくなるようにＶ２を定める。
【００３８】
以上のようにしてＶ２を定めた後、ｐ３時点から減速域と同じ減速度で速度Ｖ２まで減速する減速線を作成し、そして、当該Ｖ２で等速線を引き、減速域の減速線をｐ６´時点で終了するように作成することで、他のロボットの新台形速度パターンＰｕ´を作成する。
【００３９】
また、図２（ｂ）に示すように、他のロボットに、ｐ３時点で実行中の移動動作に後続する移動動作がある場合、現在（ｐ３時点）実行中の作業動作を含めて残りの作業動作の数がＮ（２以上の整数）であったとすると、ｐ３時点で実行中の作業動作の台形速度パターンＰｕの終了時点ｐ６、後続の作業動作の終了時点ｐ７をそれぞれＬｔ／Ｎだけ遅らせる。そして、現在実行中の作業動作の台形速度パターンＰｕを、減速線の終了時点をＴｄ／Ｎだけ遅らせ、図１（ｂ）と同様にして動作不足量Ｍ１と動作増加量Ｍ２とが等しくなるように新台形速度パターンＰｕ´を作成する。後続する作業動作の台形速度パターンについては、加速度および減速度は当初台形速度パターンＰｖと同じで、加速域の開始点Ｐ６がＬｔ／Ｎだけ遅れたこと、および等速域の速度がＶ３からＶ４まで減少したことによる動作不足分（左下がりの斜線を付した部分）Ｍ３と、減速域の終了点がＺ・Ｌｔ／Ｎ（Ｚは、後続の作業動作がｐ２時点で実行中の作業動作を含めてＺ番目のものを示す。）だけ遅れることによる増加動作量Ｍ４とが等しくなるように新台形速度パターンＰｖ´を作成する。なお、図２（ｂ）は後続する作業動作が１（Ｎは２）である場合を示している。
【００４０】
このようにして新台形速度パターンを生成すると、制御装置６は復旧動作準備ルーチンを終了し、リターンとなって図５の停止指示対応ルーチンのステップＡ４（告知動作制御手段）に移行する。
制御装置６は、ステップＡ４において、ステップＢ７で得た告知動作パターンＰｔ´により、ｐ１時点からｐ２時点を経て揺れ戻し動作するように、停止対象ロボットのロボットアーム先端の位置・速度を制御する。停止対象ロボットは、この揺れ戻し動作を、教示装置７上で停止させるべきロボットとして選択されたことを告知する動作（告知動作）とする。
そして、この告知動作をしたロボットを見つけたユーザーは、その告知動作をしたロボットが停止させたいと思ったロボットと一致したとき、停止スイッチ１１ｂを操作する（ステップＡ５で「ＹＥＳ」）。
【００４１】
制御装置６は、告知動作の開始時点ｐ２からの経過時間をカウントし、この経過時点が所定時間ｎ以内に停止スイッチ１１ｂが操作されたとき（ステップＡ５で「ＹＥＳ」、ステップＡ６で「ＹＥＳ」）、モータ１３に逆転トルクを発生させて停止対象ロボットを制動停止させる（ステップＡ８：停止制御手段）。これにより、停止対象ロボットは移動動作の終了地点に至る前で停止する。
【００４２】
告知動作開始時点ｐ２から所定時間ｎ以内に停止スイッチ１１ｂの操作がなかったとき（ステップＡ５で「ＮＯ」）、制御装置６は、ｐ３時点以降の停止対象ロボットの速度を、前述のステップＣ４で作成した図１（ａ）の新台形速度パターンＰｔ´、または図２（ａ）の新台形速度パターンＰｔ´およびＰｓ´に従って制御する。また、他のロボットを、前記ステップＣ４で作成した図１（ｂ）の新台形速度パターンＰｕ´、または図２（ｂ）の新台形速度パターンＰｕ´およびＰｖ´に従って制御する（ステップＡ７：復旧制御手段）。
【００４３】
この復旧動作によって、他のロボットは速度を遅らせ、これにより停止対象ロボットの作業動作の終了時点と同じ時期に作業動作を終了するようになされる。
このように本実施形態によれば、ユーザーが教示装置７によって停止させたいと思う１台のロボットを選択すると、選択されたロボットが揺り戻し動作するので、この揺り戻し動作（告知動作）によってユーザーは教示装置７で選択した停止対象ロボットが実際にどのロボットであるかを知ることができる。そして、ユーザーが停止させたいと思ったロボットと告知動作したロボットとが一致した場合、停止スイッチ１１ｂを操作することで、その停止させたいと思ったロボットを停止させることができる。
【００４４】
また、告知動作したロボットが、ユーザーの停止させたいロボットと異なる場合、ユーザーは停止操作をしない。すると、停止対象ロボットは揺り戻し動作した分だけ他のロボットに対し動作遅れを生ずるが、他のロボットが復旧動作、つまり、他のロボットが移動動作を遅らせて、揺り戻し動作による停止対象ロボットの遅れ分だけ他のロボットも動作遅れを呈し、４台のロボット共に同じ時期に作業動作を終了するようになる。
【００４５】
そして、復旧動作により、全てのロボット２〜５が同時期に作業動作を停止するので、揺り戻し動作したロボットが作業動作の停止タイミングを常とは異ならせることによって共有領域で他のロボットと衝突するという危険性の発生をなくすことができる。
【００４６】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、次のような拡張或いは変更が可能である。
揺り戻し動作を行う移動動作は、選択スイッチ１１ａを操作した際に実施されている移動動作としたが、揺り戻し動作を行う移動動作を例えば横方向への移動動作に予め定めておいても良い。
横方向への移動動作は、水平方向移動に限られず、上下方向の移動を伴っていても良い。
移動動作の速度を表わすパターンとしては、台形に限られず、三角形であっても良い。特に、移動距離が短い場合には、加速域と減速域からなる三角速度パターンの方が好ましい。
【００４７】
ロボットは垂直多関節型に限られない。
他のロボットの作業動作の停止時は、停止対象ロボットの作業動作の停止時と必ずしも正確に一致する必要はない。他のロボットが停止対象ロボットと衝突することを防止できる程度に停止の時点が同じ時期であれば、停止時点のばらつきはあっても支障はない。
複数（上記実施例では４台）のロボットの各移動動作の開始時点と終了時点は、それぞれ異なっていても良いが、複数のロボットの各移動動作の開始時点（Ｔ１〜Ｔ３、Ｔ５〜Ｔ７）と終了時点（Ｔ２〜Ｔ４、Ｔ６〜Ｔ８）は互いに同じ時点であることが新台形速度パターンの形成上好ましい。
【符号の説明】
【００４８】
図面中、２〜５はロボット、６は制御装置（告知動作制御手段、停止制御手段、復旧制御手段）、７は教示装置（操作装置）、１１ａは選択スイッチ（選択手段）、１１ｂは停止スイッチ（停止指示手段）を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台のロボットのうちから１台のロボットを選択して停止させる場合のロボットシステムにおけるロボットの停止方法およびロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製造ラインに沿って複数台のロボットを設置し、これらロボットに組み立て作業などを行わせるシステムがある。このロボットシステムにおいて、例えば、調子の悪いロボットを発見したような場合、そのロボットを停止させて点検修理を行う必要がある。
複数台のロボットが１台の制御装置によって一括制御されている場合、複数台のロボットのうちから或る特定のロボットを停止させるには、制御装置に接続された教示装置により停止させたいロボットを選択して停止操作する。
【０００３】
本発明とは直接の関係はないが、特許文献１には、ロボットアームに表示器を取り付け、教示装置によってロボットアームを動かす際に、表示器によって移動方向を表示し、これによってロボットアームの動作方向を事前に確認できるようにすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
教示装置で特定のロボットを選択するには、そのロボットが制御装置上で何番のロボットであるか知らないと、間違えて他のロボットを停止させてしまう恐れがある。しかし、記憶に頼ることは間違いの原因になり、好ましくない。かといって、動作中のロボットに近寄って何番かを確認することは、衝突の恐れがあって危険である。
【０００６】
特許文献１に開示された技術を応用してロボットに表示器を設け、教示装置によって１台のロボットを選択すると、その選択されたロボットの表示器が選択されたことを表示するように構成することが考えられる。しかし、ロボットの姿勢や設備環境によっては教示装置のある位置からロボットの表示器が見えない場合があり、事前確認手段としては好ましいものではない。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、選択したロボットが実際にどのロボットであるかを、ロボットの姿勢や設備環境のいかんにかかわらず識別できるロボットシステムにおけるロボットの停止方法およびロボットシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、ユーザーが操作装置の選択手段により１台のロボットを選択すると、選択されたロボットが揺り戻し動作を行うので、この揺り戻し動作によってユーザーは操作装置上で選択した停止対象ロボットがどれであるかを知ることができる。
そして、ユーザーが停止させたいと思ったロボットが揺り戻し動作を行ったロボットと一致した場合、ユーザーはそのロボットを停止する操作を行う。揺り戻し動作を行ったロボットが、ユーザーが停止させたいと思ったロボットでなかった場合、ユーザーは停止操作をしない。揺り戻し動作を行ったロボットについて停止指示がされない場合には、その後、他のロボットが減速し、揺り戻し動作を行ったロボットと同じ周期となるように制御される。これにより、複数のロボットの動作関係が元通りとなり、次のロボット作業において全てのロボットが同じ時期に動作を開始できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態における告知動作と復旧動作の一例を示すもので、（ａ）は停止対象ロボットの速度パターン図、（ｂ）は他のロボットの速度パターン図
【図２】告知動作と復旧動作の他の例を示すもので、（ａ）は停止対象ロボットの速度パターン図、（ｂ）は他のロボットの速度パターン図
【図３】ロボットアーム先端の通常時と告知動作時の位置座標を示す図
【図４】主制御の内容を示すフローチャート
【図５】停止指示対応ルーチンの内容を示すフローチャート
【図６】告知動作準備ルーチンの内容を示すフローチャート
【図７】復旧動作準備ルーチンの内容を示すフローチャート
【図８】一般的な台形速度パターン図
【図９】作業サイクルの内容を示す速度パターン図
【図１０】制御装置の電気的構成を示すブロック図
【図１１】２台のロボットの共有範囲を示す模式図
【図１２】ロボットシステムを示す概略図
【図１３】ロボットシステムの電気的接続関係を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面により説明する。本実施形態におけるロボットシステムは、図１２および図１３に示すように、製品を搬送するコンベア（製造ライン）１の両側に設置された複数台、この実施形態では４台のロボット２〜５と、これらロボット２〜５を一括して制御する制御装置６と、制御装置６に接続された操作装置としての教示装置７とから構成されている。なお、各ロボット２〜５を区別する場合には、第１〜第４の順番号を付して説明する。
【００１１】
ロボット２〜５は、いずれも６軸の垂直多関節型ロボットとして構成されている。これらロボット２〜５は、ロボットアーム先端に、ワークを把持するハンドなどのエンドエフェクタ（図示せず）が取り付けられている。そして、各ロボット２〜５は、コンベア１が１ピッチ間欠的に送られる都度、自動供給装置８から定位置に供給される部品を把持してコンベア１上に搬送し、製品に組み付けるという作業を行う。
【００１２】
教示装置７は主としてロボット２〜５を手動で操作する際に使用する。この教示装置７には、各種スイッチ１１、表示器（表示手段）１２が設けられている。上記スイッチ１１には、教示モード、自動動作モードなどのモード選択を行うためのモード選択スイッチ、４台のロボット２〜５のうちから所望する１台のロボットを選択するためのロボット選択スイッチ（選択手段）、教示モード時にロボットアームを動かすための動作指示スイッチ、自動動作モードのとき選択したロボットを停止させるための停止スイッチ（停止指示手段）などが含まれている。そのうち、図１３には、ロボット選択スイッチを符号１１ａで、停止スイッチを符号１１ｂで示した。
【００１３】
次に、制御装置６の構成を示す図１０において、各ロボット２〜５は、アームを駆動するための６台のモータ１３を有し、各モータ１３には、当該モータ１３の回転位置を検出して制御装置６に出力するロータリーエンコーダ１４が連結されている。なお、図１０では、制御装置６と１台のロボットとの関係を示し、また、１台のロボットにおいてもモータ１３は１台のみ示した。
【００１４】
制御装置６は、ＣＰＵ１５、記憶手段としてのＲＯＭ１６およびＲＡＭ１７を備える他、モータ１３の駆動回路１８およびロータリーエンコーダ１４からの回転位置検出信号によりロボットの各アームの回転位置を検出する位置検出回路１９を備えている。ＲＯＭ１６には、ロボット２〜５を教示装置７により作成された動作プログラムに従って自動動作させるための制御プログラム、自動動作中のロボット２〜５を教示装置７からの指示によって停止させる際の制御プログラム、ロボット２〜５の速度制御や位置制御の際に用いられる各種のデータなどが記憶されている。また、ＲＡＭ１７には、教示装置７により作成された動作プログラムなどが記憶される。
【００１５】
ＣＰＵ１５は、ＲＡＭ１７に記憶された動作プログラムから移動軌跡を演算し、ロボットアーム先端がこの軌跡に沿って移動するように当該ロボットアーム先端の位置と速度を制御する。
具体的には、ＧＰＵ１５は、ロボットアーム先端の移動速度を速度パターン、例えば台形速度パターンに当て嵌めて決定する。この場合、台形速度パターンは、図８に示すように、加速域、等速域、減速域からなるが、加速域における加速度＋α、等速域における速度Ｖ、減速域における減速度−αは動作プログラムに記録されたパラメータから決定される。
【００１６】
そして、ＣＰＵ１５は、移動開始時点Ｓから移動終了時点Ｅまでの間、台形速度パターンから所定のサンプリング周期（時間）Δｔ経過毎の速度を算出すると共に、移動開始時点Ｓからの移動距離を算出する。なお、移動距離は速度の積分値（サンプリング時間Δｔ毎の速度とΔｔ時間の積の総和）として求めることができる。
【００１７】
ＣＰＵ１５は、サンプリング時間Δｔ経過毎に、移動開始時点Ｓからの移動距離だけ移動したときの位置（座標）を移動軌跡から算出し、求めたサンプリング時間Δｔ経過毎のロボットアーム先端の位置（指令位置）と速度（指令速度）から、各アームの位置と速度を演算し、これを各アームのサンプリング時間Δｔ経過毎の目標位置および目標速度とする。そして、ＣＰＵ１５は、位置検出回路１９から取得した各アームの現在の位置および速度が、目標位置および目標速度となるように駆動回路１８を介してモータ１３を制御する。以上により、ロボットアーム先端が、動作プログラムにより定められた軌跡上を、台形速度パターンに従った速度で移動するように制御される。
【００１８】
ここで、台形速度パターンにおいて、加速度＋α、減速度−α、等速域での速度Ｖはロボットアームが強度上耐え得る最大加速度、最大減速度、最高速度に一定の安全率を見込んだ許容上限加速度＋αmax、許容下限減速度−αmax、許容上限速度Ｖmax以下に定められる。なお、モータ１３はロボットアームの駆動源であるが、同時に逆転トルク制動（逆転トルクを発生して制動）によってロボットアームを制動する制動手段としても機能する。
【００１９】
図９は、ロボット２〜５の自動動作時におけるロボットアーム先端の速度パターンの一例を示している。図９において、Ｔ１〜Ｔ２は上昇動作時、Ｔ２からＴ３は横方向移動動作時、Ｔ３〜Ｔ４は下降動作時、Ｔ４〜Ｔ５は移動動作停止時、Ｔ５〜Ｔ６は上昇動作時、Ｔ６〜Ｔ７は横方向移動動作時、Ｔ７〜Ｔ８は下降動作時、Ｔ８〜Ｔ９＝Ｔ１は移動動作停止時を示している。
この図９では、Ｔ１からＴ５までが第１の作業動作、Ｔ５からＴ９までが第２の作業動作で、この２つの作業動作を１作業サイクルとしている。そして、自動動作時には、この作業サイクルを繰り返し実行する。
【００２０】
この図９の１作業サイクルを各ロボット２〜４に当てはめてみる。まず、第１のロボット２および第４のロボット５は、自動供給装置８から供給されるワークを把持してＴ１〜Ｔ２で上昇し、Ｔ２〜Ｔ３でワークを自動供給装置８からコンベア１上に搬送し、Ｔ３〜Ｔ４でコンベアの製品までワークを下降させ、Ｔ４〜Ｔ５の移動動作停止時でワークの把持を解除する（第１の作業動作）。その後、Ｔ５〜Ｔ６でコンベア１から上方に離れ、Ｔ６〜Ｔ７でコンベア１上から自動供給装置８上まで移動し、Ｔ７〜Ｔ８で自動供給装置８により定位置に供給されたワークまで下降し、Ｔ８〜Ｔ９の移動動作停止時でワークを把持する（第２の作業動作）。
【００２１】
これに対し、第２のロボット３および第３のロボット４は、Ｔ１〜Ｔ２でコンベア１から上方に離れ、Ｔ２〜Ｔ３でコンベア１上から自動供給装置８上まで移動し、Ｔ３〜Ｔ４で自動供給装置８により定位置に供給されたワークまで下降し、Ｔ４〜Ｔ５の移動動作停止時でワークを把持する（第１の作業動作）。その後、Ｔ５〜Ｔ６でワークを把持したまま上昇し、Ｔ６〜Ｔ７でワークを自動供給装置８からコンベア１上に搬送し、Ｔ７〜Ｔ８でコンベアの製品までワークを下降させ、Ｔ８〜Ｔ９の移動動作停止時でワークの把持を解除する（第２の作業動作）。
【００２２】
従って、第１のロボット２と第２のロボット３、第３のロボット４と第４のロボット５とは、通常は、コンベア１に対し、一方が近付くときは、他方が遠ざかるという動作関係を保持するように制御装置６よって制御されるので、衝突の恐れはない。しかし、第１のロボット２と第２のロボット３、第３のロボット４と第４のロボット５とは、図１０に示すようにコンベア１上で動作範囲（楕円で示す）を共有する領域（共有領域）Ｕがあるので、動作のタイミングがずれると、共有領域Ｕで衝突する可能性が生ずる。
【００２３】
ところで、ロボット２〜５の自動動作中、例えばユーザーが異常だと感じたロボットがあった場合、異常の程度によっては、そのロボットを停止させて、点検を行うことが必要になってくる。この場合、ロボットの停止操作は教示装置７によって行う。例えば、第１のロボット２を停止させる場合、選択スイッチ１１ａを操作して第１のロボット２に割り当てられている番号を選択し、停止スイッチ１１ａを操作する。
【００２４】
しかし、第１のロボット２が教示装置７上でも第１番のロボットであるかは確かではない。例えば、図１１において、第１のロボット２の位置に設置されたロボットが第１番、第２のロボット３の位置に設置されたロボットが第２番に定められるとした場合、実際に工場に据え付ける際に、何らかの理由で、互いに逆の位置に設置（第１のロボット２の位置に第２のロボット３が設置、第２のロボット３の位置に第１のロボット２が設置）されることもある。この場合、第１のロボット２を停止させたいとして、第１番のロボットを選択して停止操作を行うと、第２のロボット３が停止してしまうという不具合を生ずる。
【００２５】
このような不具合の発生を防止し、停止させるべきロボットを間違いなく停止させることができるようにするために、本発明では、教示装置７上で停止させるものとして選択されたロボット（操作装置上での停止対象ロボット）に、選択されたことを告知する告知動作を行わせ、ユーザーが停止させたいと思ったロボットと告知動作したロボットとが一致した場合、停止操作を行うようにしている。
【００２６】
次に、ロボット２〜５の自動動作中に、１台のロボットを停止させる場合の制御装置６の制御内容を図４〜図７のフローチャートをも参照しながら説明する。自動動作モードにおいて、各ロボット２〜５は、複数の移動動作を含む複数の作業動作からなる作業サイクル、つまり図９に示された上昇・横方向移動・下降の移動動作を含む第１の作業動作と第２の作業動作からなる作業サイクルを繰り返し実行している。
【００２７】
この自動動作時において、制御装置６は、各ロボット２〜５のロボットアーム先端の位置と速度を、前述のように指令位置と指令速度によって制御する図４の主制御ルーチンを実行すると共に、図５に示す停止指示対応ルーチンを実行する。図４の主制御ルーチンと、図５の停止指示対応ルーチンとは、並列処理により行われる。
【００２８】
以下に停止指示対応ルーチンによる制御内容を説明する。即ち、ロボット２〜５が自動動作中にあるとき、例えば調子の悪いロボットを見つけ、そのロボットを停止させる場合、ユーザーは教示装置７の選択スイッチ１１ａを操作し、停止したいロボットのものと思われるロボット番号を選択する。すると、制御装置６は、図５のステップＡ１で「ＹＥＳ」と判断して告知動作準備ルーチン（告知動作準備手段）Ａ２に移行する。この告知動作準備ルーチンＡ２の詳細は図６に示されている。
【００２９】
告知動作準備ルーチンＡ２に移行すると、制御装置６は、選択されたロボット番号から停止対象ロボットを決定し、選択操作タイミング（図１（ａ）に示す停止対象ロボットの台形速度パターン上で時点ｐ１）を記憶する（ステップＢ１）。次に、制御装置６は、現在進行中の移動動作の台形速度パターン（図１（ａ）のＰｔ）を基に、所定の減速度、例えば−αmaxで減速させたとき、現在（選択操作タイミング時点ｐ１）から停止（図１（ａ）の時点ｐ２）に至るまで間の移動距離（制動距離）を演算し、当該制動距離だけ移動したときの停止位置（座標）を移動軌跡に基づいて算出する（ステップＢ２）。
【００３０】
続いて、制御装置６は、停止位置から移動軌跡上を移動開始地点に向かって戻る方向に、所定の加速度で所定時間移動し且つその後に所定の減速度で所定時間移動したとき、例えば＋αmaxで１秒間移動し且つその後に−αmaxで１秒間移動したときのサンプリング時間Δｔ毎のロボットアーム先端の速度と位置を台形速度パターンＰｔおよび移動軌跡から算出すると共に、その間にチャック開閉動作があるか否かを動作プログラムから取得し、これら速度、位置、チャック開閉の有無を過去動作記録としてＲＡＭ１７に記憶する（ステップＢ３）。そして、制御装置６は、過去動作記録中にチャック閉じ動作が含まれているか否かを判断する（ステップＢ４）。
【００３１】
ステップＢ４で「ＮＯ」のとき、制御装置６は、上記の選択操作タイミング時点ｐ１から−αmaxで減速停止し、この停止位置（ｐ２時点）から＋αmaxで１秒間加速し且つその後に−αmaxで１秒間減速し停止（このｐ２時点からの加減速停止動作を揺り戻し動作と称する。）したと仮定したときの動作不足量Ｍ０を算出する（ステップＢ５）。ここで、揺り戻し動作で停止した位置（ｐ３時点）から当初の移動動作の停止位置に至るまでには、当初の台形速度パターンＰｔによる指令速度のまま移動させた場合に比べて移動距離が不足することとなるが、動作不足量とはこの移動距離の不足量を言う。図１（ａ）で左下がりの斜線を付した部分の面積が動作不足量Ｍ０となる。
【００３２】
次に、制御装置６は、前記ｐ２時点での停止位置から揺り戻し動作を終了（図１（ａ）のｐ３時点）する位置までの位置指令値（座標）を、図３に示すように、新しいものから古い物に向かって順にｐ２時点からの新位置指令値として書き換える（ステップＢ６）。なお、図３において、サンプリンタイム数ｎがｐ２時点の位置で、（ｎ＋１）〜（ｎ＋３）が告知動作時の新位置指令値を示している。
続いて、制御装置６は、現在実行中の移動動作の台形速度パターンＰｔのうち、ｐ１時点以降を、揺り戻し動作となるように書き換えて告知動作パターンＰｔ´を作成し（ステップＢ７）、リターンとなる。
【００３３】
前記ステップＢ４で「ＹＥＳ」、即ち過去動作記録中にチャック開閉がある場合、制御装置６は、ステップＢ８に移行して選択操作タイミング時点ｐ１を次の移動動作の加速域開始からｑ時間経過後に変更し、表示器１２に「しばらくお待ち下さい」のメッセージを表示（ステップＢ９）して前述のステップＢ２〜Ｂ７を実行し、リターンとなる。これは、ワークを掴んだまま閉じ動作を行う位置へ戻る動作を行うと、事故発生の恐れがあるので、これを防止するためである。また、上記選択操作タイミング時点ｐ１を次の移動動作の加速域開始からｑ時間経過後とする理由は、加速開始時点から揺り戻し動作を行うことはできないからである。なお、選択操作タイミング時点ｐ１が移動停止時であった場合には、告知動作準備ルーチンはステップＢ８から開始される。
【００３４】
以上により告知動作準備ルーチンＡ２を終了し、次に復旧動作準備ルーチン（復旧動作準備手段）Ａ３に移行する。復旧準備ルーチンＡ３は図７に示されている。同ルーチンに入ると、制御装置６は、まず、揺り戻し動作の停止位置からｐ２時点での停止位置への復帰移動のために、過去動作記録の指令位置を古いものから新しいものに向かって並べ替え、揺り戻し動作の停止位置からの新指令位置をする（ステップＣ１）。なお、図３において、サンプリンタイム数ｎが（ｎ＋４）から（ｎ＋６）までが揺り戻し動作の停止位置からの復帰移動のための新位置指令値を示している。
【００３５】
次に、制御装置６は、揺り戻し動作の終了位置（ｐ３時点）から当初移動動作の終了位置（ｐ４時点）までの新台形速度パターンＰｗを次のようにして作成する（ステップＣ２）。つまり、加速度を所定値、例えば＋αmax、減速度を所定値、例えば−αmaxに定め、そして、等速域での速度Ｖを当該新台形速度パターンＰｗの面積が前記ステップＢ５で求めた動作不足量Ｍ０と同じ面積になるように定めて新台形速度パターンＰｗ作成するものである。
【００３６】
次に、制御装置６は、台形速度パターンＰｔ´の終了時点ｐ４´について、当初台形速度パターンＰｔの終了時点ｐ４からの遅れ時間Ｌｔを算出する（ステップＣ３）。この場合、停止対象ロボットが現在実行中の移動動作に続く移動動作があれば、図２（ａ）に示すように、後続の移動動作の台形速度パターンＰｓについては、当初台形速度パターンＰｓに対し前記遅れ時間Ｌｔだけ遅らせて新台形速度パターンＰｓ´を作成するものである。
続いて、制御装置６は、停止対象ロボット以外のロボット（以下、他のロボットという）の作業動作の終了時点が当初よりＴｄ時間遅れるように他のロボットのｐ３時点以降の台形速度パターンを書き換える（ステップＣ３）。ｐ２時点で実行中の移動動作に後続する移動動作がある場合、その後続の移動動作の台形速度パターンも書き換えの対象となる。
【００３７】
即ち、図１（ｂ）に示すように、他のロボットに、ｐ３時点で実行中の移動動作に後続する移動動作がない場合、ｐ３時点で実行中の移動動作の台形速度パターンＰｕのｐ３時点以降について、減速域の減速線を、その終了点ｐ６が停止対象ロボットの新台形速度パターンＰｗの終了点ｐ４´に一致するようにＬｔだけ遅らせてｐ６´に移るように並行移動させ、且つ、ｐ２時点から所定の減速度、例えば当初台形速度パターンＰｕにおける減速域の減速度で減速させて当初速度Ｖ１からＶ２に変更したとき、ｐ２時点から減速域の減速度で減速させて当初速度Ｖ１からＶ２に変更することによって生じた動作不足分（左下がりの斜線を付した部分）Ｍ１と減速域の終了時点をＬｔだけ遅らせることによって減速域で生じた動作増加分（右下がりの斜線を付した部分）Ｍ２とが等しくなるようにＶ２を定める。
【００３８】
以上のようにしてＶ２を定めた後、ｐ３時点から減速域と同じ減速度で速度Ｖ２まで減速する減速線を作成し、そして、当該Ｖ２で等速線を引き、減速域の減速線をｐ６´時点で終了するように作成することで、他のロボットの新台形速度パターンＰｕ´を作成する。
【００３９】
また、図２（ｂ）に示すように、他のロボットに、ｐ３時点で実行中の移動動作に後続する移動動作がある場合、現在（ｐ３時点）実行中の作業動作を含めて残りの作業動作の数がＮ（２以上の整数）であったとすると、ｐ３時点で実行中の作業動作の台形速度パターンＰｕの終了時点ｐ６、後続の作業動作の終了時点ｐ７をそれぞれＬｔ／Ｎだけ遅らせる。そして、現在実行中の作業動作の台形速度パターンＰｕを、減速線の終了時点をＴｄ／Ｎだけ遅らせ、図１（ｂ）と同様にして動作不足量Ｍ１と動作増加量Ｍ２とが等しくなるように新台形速度パターンＰｕ´を作成する。後続する作業動作の台形速度パターンについては、加速度および減速度は当初台形速度パターンＰｖと同じで、加速域の開始点Ｐ６がＬｔ／Ｎだけ遅れたこと、および等速域の速度がＶ３からＶ４まで減少したことによる動作不足分（左下がりの斜線を付した部分）Ｍ３と、減速域の終了点がＺ・Ｌｔ／Ｎ（Ｚは、後続の作業動作がｐ２時点で実行中の作業動作を含めてＺ番目のものを示す。）だけ遅れることによる増加動作量Ｍ４とが等しくなるように新台形速度パターンＰｖ´を作成する。なお、図２（ｂ）は後続する作業動作が１（Ｎは２）である場合を示している。
【００４０】
このようにして新台形速度パターンを生成すると、制御装置６は復旧動作準備ルーチンを終了し、リターンとなって図５の停止指示対応ルーチンのステップＡ４（告知動作制御手段）に移行する。
制御装置６は、ステップＡ４において、ステップＢ７で得た告知動作パターンＰｔ´により、ｐ１時点からｐ２時点を経て揺れ戻し動作するように、停止対象ロボットのロボットアーム先端の位置・速度を制御する。停止対象ロボットは、この揺れ戻し動作を、教示装置７上で停止させるべきロボットとして選択されたことを告知する動作（告知動作）とする。
そして、この告知動作をしたロボットを見つけたユーザーは、その告知動作をしたロボットが停止させたいと思ったロボットと一致したとき、停止スイッチ１１ｂを操作する（ステップＡ５で「ＹＥＳ」）。
【００４１】
制御装置６は、告知動作の開始時点ｐ２からの経過時間をカウントし、この経過時点が所定時間ｎ以内に停止スイッチ１１ｂが操作されたとき（ステップＡ５で「ＹＥＳ」、ステップＡ６で「ＹＥＳ」）、モータ１３に逆転トルクを発生させて停止対象ロボットを制動停止させる（ステップＡ８：停止制御手段）。これにより、停止対象ロボットは移動動作の終了地点に至る前で停止する。
【００４２】
告知動作開始時点ｐ２から所定時間ｎ以内に停止スイッチ１１ｂの操作がなかったとき（ステップＡ５で「ＮＯ」）、制御装置６は、ｐ３時点以降の停止対象ロボットの速度を、前述のステップＣ４で作成した図１（ａ）の新台形速度パターンＰｔ´、または図２（ａ）の新台形速度パターンＰｔ´およびＰｓ´に従って制御する。また、他のロボットを、前記ステップＣ４で作成した図１（ｂ）の新台形速度パターンＰｕ´、または図２（ｂ）の新台形速度パターンＰｕ´およびＰｖ´に従って制御する（ステップＡ７：復旧制御手段）。
【００４３】
この復旧動作によって、他のロボットは速度を遅らせ、これにより停止対象ロボットの作業動作の終了時点と同じ時期に作業動作を終了するようになされる。
このように本実施形態によれば、ユーザーが教示装置７によって停止させたいと思う１台のロボットを選択すると、選択されたロボットが揺り戻し動作するので、この揺り戻し動作（告知動作）によってユーザーは教示装置７で選択した停止対象ロボットが実際にどのロボットであるかを知ることができる。そして、ユーザーが停止させたいと思ったロボットと告知動作したロボットとが一致した場合、停止スイッチ１１ｂを操作することで、その停止させたいと思ったロボットを停止させることができる。
【００４４】
また、告知動作したロボットが、ユーザーの停止させたいロボットと異なる場合、ユーザーは停止操作をしない。すると、停止対象ロボットは揺り戻し動作した分だけ他のロボットに対し動作遅れを生ずるが、他のロボットが復旧動作、つまり、他のロボットが移動動作を遅らせて、揺り戻し動作による停止対象ロボットの遅れ分だけ他のロボットも動作遅れを呈し、４台のロボット共に同じ時期に作業動作を終了するようになる。
【００４５】
そして、復旧動作により、全てのロボット２〜５が同時期に作業動作を停止するので、揺り戻し動作したロボットが作業動作の停止タイミングを常とは異ならせることによって共有領域で他のロボットと衝突するという危険性の発生をなくすことができる。
【００４６】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、次のような拡張或いは変更が可能である。
揺り戻し動作を行う移動動作は、選択スイッチ１１ａを操作した際に実施されている移動動作としたが、揺り戻し動作を行う移動動作を例えば横方向への移動動作に予め定めておいても良い。
横方向への移動動作は、水平方向移動に限られず、上下方向の移動を伴っていても良い。
移動動作の速度を表わすパターンとしては、台形に限られず、三角形であっても良い。特に、移動距離が短い場合には、加速域と減速域からなる三角速度パターンの方が好ましい。
【００４７】
ロボットは垂直多関節型に限られない。
他のロボットの作業動作の停止時は、停止対象ロボットの作業動作の停止時と必ずしも正確に一致する必要はない。他のロボットが停止対象ロボットと衝突することを防止できる程度に停止の時点が同じ時期であれば、停止時点のばらつきはあっても支障はない。
複数（上記実施例では４台）のロボットの各移動動作の開始時点と終了時点は、それぞれ異なっていても良いが、複数のロボットの各移動動作の開始時点（Ｔ１〜Ｔ３、Ｔ５〜Ｔ７）と終了時点（Ｔ２〜Ｔ４、Ｔ６〜Ｔ８）は互いに同じ時点であることが新台形速度パターンの形成上好ましい。
【符号の説明】
【００４８】
図面中、２〜５はロボット、６は制御装置（告知動作制御手段、停止制御手段、復旧制御手段）、７は教示装置（操作装置）、１１ａは選択スイッチ（選択手段）、１１ｂは停止スイッチ（停止指示手段）を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動動作を含む複数の作業動作からなる作業サイクルを繰り返し実行する複数台のロボットと、
常には、前記各ロボットの前記各作業動作における前記各移動動作の開始点から終了点までの動作速度を、加速域から等速域を経て減速域に至る台形速度パターン、または加速域と減速域とからなる三角速度パターンに従って制御することにより、前記複数台のロボットの現在実行中の作業動作が全て同じ時期に終了するように制御する1台の制御手段と、
前記制御装置に接続され前記複数台の各ロボットに対して手動による動作指示を行うための1台の操作装置と
を備えたロボットシステムにおいて、
前記操作装置に、前記複数台のロボットのうちから所望のロボットを選択するための選択手段と、この選択手段により選択されたロボットを停止させるための停止指示手段と
を設け、
前記制御装置は、
前記複数台のロボットのうち1台のロボットが前記選択手段により前記操作装置上での停止対象ロボットとして選択されると、前記複数台のロボットのうち前記停止対象ロボットを実行中の前記移動動作または予め定められた移動動作において当該移動動作の前記開始点に向かって戻り動作させた後、前記終了点に向かって移動させる揺り戻し動作を行わせてこの揺り戻し動作を前記停止対象ロボットとしての告知動作となし、この告知動作後所定時間内に前記停止指示手段が操作された場合には、前記停止対象ロボットを停止させ、前記告知動作後所定時間内に前記停止手段が操作されなかった場合には、前記複数台のロボットのうち前記停止対象ロボットを除く他のロボットを減速して当該他のロボットの現在実行中の前記作業動作の終了時期が前記停止対象ロボットの前記告知動作を行った現在実行中の前記作業動作の終了時期と同じになるようにした
ことを特徴とするロボットの停止方法。
【請求項２】
複数の移動動作を含む複数の作業動作からなる作業サイクルを繰り返し実行する複数台のロボットと、
常には、前記各ロボットの前記各作業動作における前記各移動動作の開始点から終了点までの動作速度を、加速域から等速域を経て減速域に至る台形速度パターン、または加速域と減速域とからなる三角速度パターンに従って制御することにより、前記複数台のロボットの現在実行中の作業動作が全て同じ時期に終了するように制御する1台の制御手段と、
前記制御装置に接続され前記複数台の各ロボットに対して手動による動作指示を行うための1台の操作装置と
を備えたロボットシステムにおいて、
前記操作装置に、前記複数台のロボットのうちから所望のロボットを選択するための選択手段と、この選択手段により選択されたロボットを停止させるための停止指示手段と
を設け、
前記制御装置に、
前記複数台のロボットのうち1台のロボットが前記選択手段により前記操作装置上での停止対象ロボットとして選択されると、前記複数台のロボットのうち前記停止対象ロボットを実行中の前記移動動作または予め定められた移動動作において当該移動動作の前記開始点に向かって戻り動作させた後、前記終了点に向かって移動させる揺り戻し動作を行わせてこの揺り戻し動作を前記停止対象ロボットとしての告知動作となす告知動作制御手段と、
前記告知動作後所定時間内に前記停止指示手段が操作されたとき、前記停止対象ロボットを停止させる停止制御手段と、
前記告知動作後所定時間内に前記停止手段が操作されなかったとき、前記複数台のロボットのうち前記停止対象ロボットを除く他のロボットを減速して当該他のロボットの現在実行中の前記作業動作の終了時期が前記停止対象ロボットの前記告知動作を行った現在実行中の前記作業動作の終了時期と同じになるように制御する復旧制御手段と
を設けたことを特徴とするロボットシステム。
【請求項１】
複数の移動動作を含む複数の作業動作からなる作業サイクルを繰り返し実行する複数台のロボットと、
常には、前記各ロボットの前記各作業動作における前記各移動動作の開始点から終了点までの動作速度を、加速域から等速域を経て減速域に至る台形速度パターン、または加速域と減速域とからなる三角速度パターンに従って制御することにより、前記複数台のロボットの現在実行中の作業動作が全て同じ時期に終了するように制御する1台の制御手段と、
前記制御装置に接続され前記複数台の各ロボットに対して手動による動作指示を行うための1台の操作装置と
を備えたロボットシステムにおいて、
前記操作装置に、前記複数台のロボットのうちから所望のロボットを選択するための選択手段と、この選択手段により選択されたロボットを停止させるための停止指示手段と
を設け、
前記制御装置は、
前記複数台のロボットのうち1台のロボットが前記選択手段により前記操作装置上での停止対象ロボットとして選択されると、前記複数台のロボットのうち前記停止対象ロボットを実行中の前記移動動作または予め定められた移動動作において当該移動動作の前記開始点に向かって戻り動作させた後、前記終了点に向かって移動させる揺り戻し動作を行わせてこの揺り戻し動作を前記停止対象ロボットとしての告知動作となし、この告知動作後所定時間内に前記停止指示手段が操作された場合には、前記停止対象ロボットを停止させ、前記告知動作後所定時間内に前記停止手段が操作されなかった場合には、前記複数台のロボットのうち前記停止対象ロボットを除く他のロボットを減速して当該他のロボットの現在実行中の前記作業動作の終了時期が前記停止対象ロボットの前記告知動作を行った現在実行中の前記作業動作の終了時期と同じになるようにした
ことを特徴とするロボットの停止方法。
【請求項２】
複数の移動動作を含む複数の作業動作からなる作業サイクルを繰り返し実行する複数台のロボットと、
常には、前記各ロボットの前記各作業動作における前記各移動動作の開始点から終了点までの動作速度を、加速域から等速域を経て減速域に至る台形速度パターン、または加速域と減速域とからなる三角速度パターンに従って制御することにより、前記複数台のロボットの現在実行中の作業動作が全て同じ時期に終了するように制御する1台の制御手段と、
前記制御装置に接続され前記複数台の各ロボットに対して手動による動作指示を行うための1台の操作装置と
を備えたロボットシステムにおいて、
前記操作装置に、前記複数台のロボットのうちから所望のロボットを選択するための選択手段と、この選択手段により選択されたロボットを停止させるための停止指示手段と
を設け、
前記制御装置に、
前記複数台のロボットのうち1台のロボットが前記選択手段により前記操作装置上での停止対象ロボットとして選択されると、前記複数台のロボットのうち前記停止対象ロボットを実行中の前記移動動作または予め定められた移動動作において当該移動動作の前記開始点に向かって戻り動作させた後、前記終了点に向かって移動させる揺り戻し動作を行わせてこの揺り戻し動作を前記停止対象ロボットとしての告知動作となす告知動作制御手段と、
前記告知動作後所定時間内に前記停止指示手段が操作されたとき、前記停止対象ロボットを停止させる停止制御手段と、
前記告知動作後所定時間内に前記停止手段が操作されなかったとき、前記複数台のロボットのうち前記停止対象ロボットを除く他のロボットを減速して当該他のロボットの現在実行中の前記作業動作の終了時期が前記停止対象ロボットの前記告知動作を行った現在実行中の前記作業動作の終了時期と同じになるように制御する復旧制御手段と
を設けたことを特徴とするロボットシステム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−７１２３５（Ｐ２０１３−７１２３５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４５１２（Ｐ２０１１−２１４５１２）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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