機器人控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】自動運轉中可移動式操作裝置和機器人控制裝置間持續(xù)進行無線通信時，在可移動式操作裝置充電量變無的時間點，電源被切斷而緊急停止功能起作用進而機器人停止，因此自動運轉中優(yōu)選切斷無線通信，但反面還有持續(xù)無線通信的情況。本發(fā)明的機器人控制系統(tǒng)(1)在可移動式操作裝置(TP)和機器人控制裝置(RC)之間進行無線通信?？梢苿邮讲僮餮b置(TP)在自動運轉中檢測出可移動式操作裝置(TP)的二次電池(36)充電量成為了規(guī)定值以下時自動使緊急停止功能無效化。在自動運轉中也使得利用了無線通信的可移動式操作裝置(TP)的操作成為可能，提高了便利性，在擔心二次電池充電量不足的狀態(tài)時，能通過使緊急停止功能無效化來降低生產線停止風險。
【專利說明】機器人控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人控制裝置與可移動式操作裝置之間通過無線通信來收發(fā)各種數據的機器人控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，提出了通過與IEEE802的標準對應的網絡通信技術，使對機器人進行動作控制的機器人控制裝置和對機器人進行操作的可移動式操作裝置之間的通信實現了無線化的產業(yè)用的機器人控制系統(tǒng)(參照專利文獻1、2)。以下，對于這些專利文獻中所記載的現有機器人控制系統(tǒng)進行說明。
[0003]圖4是使可移動式操作裝置和機器人控制裝置之間的通信通過無線來進行的機器人控制系統(tǒng)51的構成圖。如該圖所示，機器人控制系統(tǒng)51大致由進行電弧焊、點焊等作業(yè)的機器人R、作業(yè)者HM在進行示教作業(yè)時所利用的可移動式操作裝置TP、以及進行機器人R的動作控制的機器人控制裝置RC構成。可移動式操作裝置TP和機器人控制裝置RC能進行無線通信，進行I對I的互相通信。
[0004]機器人R設置在防護柵52的內側區(qū)域，手腕部前端安裝了電弧焊焊矩、點焊槍等的作業(yè)工具T。
[0005]可移動式操作裝置TP具備:作為顯示各種數據的顯示部的顯示器5、對機器人R進行示教操作的鍵盤6、使機器人R緊急停止的緊急停止開關4以及電源按鈕7。在內部具備二次電池(未圖示)，通過電源按鈕7，可由二次電池進行電源供給。來自可移動式操作裝置TP的信號(以下，稱為“示教操作信號”)將通過無線通信而發(fā)送給機器人控制裝置RC。示教操作信號中包含:通過手動操作使機器人R移動的微動進給(jog feed)信號；用于存儲機器人R的作業(yè)位置的示教信號；和緊急時使機器人R緊急停止的緊急停止信號等。通過發(fā)送這些示教操作信號，機器人控制裝置RC進行機器人R的微動進給操作、示教數據的生成、緊急停止等的各處理。
[0006]機器人控制裝置RC根據來自可移動式操作裝置TP的輸入來生成示教數據并存儲到內部的存儲部(未圖示)中。另外，通過從外部輸入啟動信號來再生示教數據。其結果，機器人R自動運轉。連接纜線54是機器人R自動運轉時將機器人控制裝置RC和可移動式操作裝置TP進行電連接的連接單元，其構成為經由連接器(未圖示)相對于可移動式操作裝置可拆裝?？梢苿邮讲僮餮b置TP通過連接纜線54進行電連接的期間，二次電池進行充電。
[0007]圖5是用于說明可移動式操作裝置TP和機器人控制裝置RC之間的收發(fā)數據的圖。如該圖所示那樣地，可移動式操作裝置TP基于來自作業(yè)者HM的輸入來生成操作數據Ds (示教操作信號)，并經由發(fā)送部72發(fā)送給機器人控制裝置RC。機器人控制裝置RC通過接收部62接收并解釋操作數據Ds，進行示教處理。另外，機器人控制裝置RC生成顯示數據Dh，通過發(fā)送部61發(fā)送，可移動式操作裝置TP通過接收部71接收顯示數據Dh，未圖示的顯示控制部進行使顯示器5進行顯示的顯示處理。[0008]可移動式操作裝置TP所具備的緊急停止開關4被按下的情況下，通過發(fā)送部72生成表示緊急停止開關4被按下的意思的操作數據Ds，并發(fā)送給機器人控制裝置RC。機器人控制裝置RC中，基于接收的操作數據Ds，進行使機器人R緊急停止的處理。即，通過停止對機器人R的驅動電動機的電源供給，來立刻使機器人R停止。此外構成為:即使緊急停止開關4未被按壓，當無線通信中因噪聲、電波強度不足等原因而臨時性通信被切斷這樣的情況下，機器人R也緊急停止。以下將這些的處理稱為緊急停止功能。
[0009]返回至圖4，現有機器人控制系統(tǒng)還具備檢測單元(未圖示)，其對基于連接纜線54的可移動式操作裝置TP和機器人控制裝置RC之間的電連接尚未確立的狀態(tài)(未被充電的狀態(tài))進行檢測。利用該檢測單元，專利文獻I以及2中，采用以下的單元。
[0010]S卩，專利文獻I中，構成為:機器人R的自動運轉中，上述檢測單元檢測出可移動式操作裝置TP的電連接尚未確立的狀態(tài)時，發(fā)出警告。由此，能將因二次電池的充電不足所引起的通信中斷而機器人R緊急停止進而使生產線停止的情形防范于未然。而且，在電連接未確立的情況下，由于構成為通過無線來進行通信，根據警告，在即使未連接可移動式操作裝置也能夠持續(xù)自動運轉。但是，在即便發(fā)出了警告而持續(xù)進行自動運轉的情況下，由于隨著時間的經過，二次電池的充電量降低，存在最終導致緊急停止信號被輸入而使生產線停止這樣的問題。
[0011]針對該問題，專利文獻2中，機器人R自動運轉時，優(yōu)選為使可移動式操作裝置TP和機器人控制裝置RC之間的無線通信結束的狀態(tài)，在上述檢測單元檢測出機器人的自動運轉中電連接尚未確立的狀態(tài)時，使可移動式操作裝置TP和機器人控制裝置RC的無線通信結束，也可使上述緊急停止功能不起作用而持續(xù)進行自動運轉。
[0012]在先技術文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻I JP特開2008-80475號公報
[0015]專利文獻2:國際公開W02009/119379號
發(fā)明概要
[0016]發(fā)明所要解決的課題
[0017]專利文獻2中，在檢測單元檢測出機器人R的自動運轉中電連接未確立的狀態(tài)時，立即使與可移動式操作裝置TP的無線通信結束。因此，自動運轉中，作業(yè)者使基于連接纜線54的電連接被解除(即，將可移動式操作裝置TP帶出去)，從而存在不能觀看在顯示器5顯示的內容，或者不能與自動運轉并行地使用可啟動的其他功能這樣的問題。
[0018]
【發(fā)明內容】
[0019]于是，本發(fā)明的目的在于提供一種機器人控制系統(tǒng)，其在自動運轉中即使檢測出可移動式操作裝置的電連接尚未確立的狀態(tài)下，也不立即結束無線通信，作為可移動式操作裝置的驅動源的二次電池的充電量成為預先確定的水平為止維持可使用可移動式操作裝置的狀態(tài)。
[0020]解決課題的手段
[0021]為了達成上述目的，技術方案I的發(fā)明的機器人控制系統(tǒng)具備:機器人；可移動式操作裝置，其通過可充電的二次電池來進行工作；和機器人控制裝置，其通過無線通信與該可移動式操作裝置進行連接，基于由所述可移動式操作裝置輸入的示教數據使所述機器人自動運轉，另一方面具有在所述無線通信中斷時使所述機器人緊急停止的緊急停止功能，所述機器人控制系統(tǒng)的特征在于，具備控制單元，該控制單元在所述自動運轉中所述二次電池的充電量成為了預先確定的第I規(guī)定值以下的情況下，使所述緊急停止功能無效化。
[0022]技術方案2的發(fā)明在技術方案I的發(fā)明的基礎上，所述控制單元在使所述緊急停止功能無效化后，執(zhí)行切斷所述可移動式操作裝置的電源。
[0023]技術方案3的發(fā)明在技術方案I或2的發(fā)明的基礎上，所述控制單元在所述二次電池的充電量成為了比所述第I規(guī)定值大的第2規(guī)定值以下時發(fā)出警告。
[0024]技術方案4的發(fā)明在技術方案I至3任一項發(fā)明的基礎上，所述可移動式操作裝置具備用于控制來自所述二次電池的電源供給的電源按鈕，所述控制單元在所述二次電池供給電源的狀態(tài)下所述電源按鈕被長按操作時，與所述二次電池的充電量無關地，根據按下時間，依次執(zhí)行所述緊急停止功能的無效化以及所述電源的切斷。
[0025]發(fā)明效果
[0026]根據本發(fā)明，即便在自動運轉中也使得利用了無線通信的可移動式操作裝置的操作成為可能，提高了便利性，且能夠在擔心二次電池的充電量不足的狀態(tài)時使緊急停止功能成為無效化來降低生產線的停止風險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明所涉及的機器人控制系統(tǒng)的框圖。
[0028]圖2是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的可移動式操作裝置的處理的流程的流程圖。
[0029]圖3是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的可移動式操作裝置的處理的流程的流程圖。
[0030]圖4是通過無線進行可移動式操作裝置和機器人控制裝置之間通信的機器人控制系統(tǒng)的構成圖。
[0031]圖5是用于說明可移動式操作裝置TP和機器人控制裝置RC之間的收發(fā)數據的圖。
【具體實施方式】
[0032][實施方式I]
[0033]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的機器人控制系統(tǒng)的框圖。機器人控制系統(tǒng)I具備:對機器人R進行動作控制的機器人控制裝置RC、用于進行機器人R的操作的可移動式操作裝置TP、用于對該可移動式操作裝置TP進行充電的充電裝置CU。
[0034]首先，關于可移動式操作裝置TP進行說明?？梢苿邮讲僮餮b置TP具備:自動運轉中以手動使機器人R緊急停止的緊急停止開關4、用于顯示示教數據等的各種數據的顯示器5、輸入針對機器人R的微動進給信號和示教信號的鍵盤6、作為中央運算處理裝置的CPU33、作為臨時性計算區(qū)域的RAM34、用于與機器人控制裝置RC進行通信的收發(fā)機32、作為可移動式操作裝置TP的驅動源的二次電池36、對來自該二次電池36的電源供給進行接入/切斷的電源按鈕7、由用于存儲各種數據的硬盤或半導體存儲器構成的存儲部15、作為控制樞紐的主控制部35的各部。此外，各部經由總線39而連接。
[0035]上述二次電池36可由充電裝置⑶進行充電。具體來說，通過將可移動式操作裝置TP搭載于充電裝置CU的規(guī)定位置，未圖示的充電電路與充電裝置CU電連接，二次電池36進行充電。充電裝置CU的電源可由機器人控制裝置RC供給，也可由商用電源供給。
[0036]收發(fā)機32具有無線LAN接口，可在機器人控制裝置RC和可移動式操作裝置TP之間進行無線通信。存儲部15的連接信息保存部47中，存儲有與機器人控制裝置RC進行通信的連接信息。連接信息是指諸如IP地址、子網掩碼、默認網關、MAC地址等。
[0037]主控制部35在未圖示的操作系統(tǒng)上進行上述各部的總括控制，并且具備作為軟件程序的顯示控制部45、按鍵輸入監(jiān)視部46、通信處理部41、充電量測量部48以及電源控制部49等。顯示控制部45使顯示用數據在顯示器5顯示。按鍵輸入監(jiān)視部46對來自鍵盤6的按鍵輸入進行監(jiān)視。通信處理部41進行對與機器人控制裝置RC之間的通信確立/切斷處理以及通信本身進行控制的處理。另外，進行將所連接的機器人控制裝置RC的識別編號、IP地址等的網絡用連接信息等存儲到存儲部15、RAM34中的處理。通過鍵盤6所輸入的各種數據，經由通信處理部41以及收發(fā)機32，對機器人控制裝置RC以分組形式的數據進行發(fā)送。充電量測量部48以規(guī)定的測量周期對二次電池的充電量進行測量。電源控制部49對可移動式操作裝置TP自身的電源進行接入/切斷，通過按下電源按鈕7，對來自二次電池的電源供給以及電源切斷進行控制。
[0038]其次，對機器人控制裝置RC進行說明。機器人控制裝置RC具備:作為中央運算處理裝置的CPU13 ;作為臨時性計算區(qū)域的RAM14 ;成為控制樞紐的主控制部16 ;由用于存儲示教數據等的各種數據、常數等的硬盤、半導體存儲器構成的存儲部19 ;進行機器人R的軌跡運算等并將運算結果作為驅動信號而輸出給驅動指令部18的動作控制部17 ;輸出用于對機器人R的各伺服電動機進行旋轉控制的伺服控制信號的驅動指令部18 ;和用于與可移動式操作裝置TP進行通信的收發(fā)機12的各部。此外，各部經由總線9而連接。
[0039]收發(fā)機12具有無線LAN接口，在機器人控制裝置RC和可移動式操作裝置TP之間進行無線通信。存儲部19的示教數據保存部30中存儲有根據來自可移動式操作裝置TP的輸入而生成的示教數據。連接信息保存部27中存儲有用于與可移動式操作裝置TP進行通信的連接信息。連接信息是指諸如IP地址、子網掩碼、默認網關MAC地址等。
[0040]主控制部16在未圖示的操作系統(tǒng)上進行上述各部的總括控制，并且，具備作為軟件程序的通信處理部21、顯示處理部25以及解釋執(zhí)行部26等。通信處理部21進行與可移動式操作裝置TP之間的通信處理。顯示處理部25生成用于在可移動式操作裝置TP的顯示器5進行顯示的顯示用數據。解釋執(zhí)行部26對示教數據保存部30中所存儲的示教數據進行解釋，并對動作控制部17輸出動作控制信號。
[0041]如此地，機器人控制系統(tǒng)I構成為在可移動式操作裝置TP和機器人控制裝置RC之間能進行無線通信。另外，還具有如下的功能，即:在無線通信中因噪聲、電波強度不足等原因而臨時性通信被切斷這樣的情況下，使機器人R緊急停止的緊急停止功能。以下，關于上述那樣地構成的機器人控制系統(tǒng)I中的作用進行說明。
[0042]圖2是表示可移動式操作裝置TP的主控制部35所執(zhí)行的處理的樣子的流程圖。本實施方式中構成為，即使在自動運轉中，持續(xù)進行可移動式操作裝置TP和機器人控制裝置RC之間的無線通信，而另一方面在二次電池36的充電量成為了規(guī)定值以下的情況下，使上述的緊急停止功能無效化。更為優(yōu)選的是，在充電量比上述規(guī)定值大的階段，發(fā)出警告以促進喚起作業(yè)者注意。以下，關于根據充電量的剩余量，首先發(fā)出警告而其后在充電量進一步變低了的階段使緊急停止功能無效化的處理進行說明。此外，上述規(guī)定值(成為使緊急停止功能無效化的情況下的判斷基準的充電量)預先被設定為能夠確保緊急停止功能的無效化處理所需的時間這樣的程度的充電量。還可以通過可移動式操作裝置TP而設定為任意的值。
[0043]在該圖的步驟SI中，取得通過上述的充電量測量部48測量出的充電量，存儲到RAM34 中。
[0044]步驟S2中，對測量到的充電量進行確認，對充電量是否為第2規(guī)定值以下進行判斷。第2規(guī)定值是指，用于向作業(yè)者通知使緊急停止功能無效化的時期已接近的判斷基準的充電量。在充電量不為第2規(guī)定值以下的情況下(“否”的情況下)，返回至步驟SI，進行下一測量周期的判斷。在充電量為第2規(guī)定值以下的情況下(“是”的情況下)，轉移至步驟S3。
[0045]步驟S3中，對充電量是否為第I規(guī)定值以下進行判斷。第I規(guī)定值是成為使緊急停止功能無效化的判斷基準的充電量。充電量不是第I規(guī)定值以下的情況下(“否”的情況下)，轉移至步驟S4，對顯示控制部45輸出用于進行警告顯示的指令。通過該警告顯示，向作業(yè)者通知使緊急停止功能無效化的時期已接近。充電量為第I規(guī)定值以下的情況下(“是”的情況下)，轉移至步驟S5。
[0046]步驟S5中，通過通信處理部41將用于使緊急停止功能無效化的指令輸出給機器人控制裝置RC。
[0047]步驟S6中，通過顯示控制部45將表示已使緊急停止功能無效化的意思在顯示器5進行顯示，并轉移至步驟S7。關于已進行了無效化的意思的顯示，期望在從機器人控制裝置RC等到了已使緊急停止功能無效化的意思的響應后進行，在此為了簡略化而省略說明。
[0048]步驟S7中，通過電源控制部49，在進行了關機處理后切斷電源。通過以上，處理結束。
[0049]如上所述，根據本發(fā)明，即使自動運轉中也使利用了無線通信的可移動式操作裝置TP的操作成為可能，以提高便利性，且在擔心二次電池的充電量不足的狀態(tài)下時，通過使緊急停止功能無效化來降低生產線的停止風險。
[0050]另外，通過緊急停止功能無效化前發(fā)出警告，能夠喚起作業(yè)者注意。S卩，作業(yè)者想持續(xù)使用可移動式操作裝置TP的情況下，通過充電裝置CU進行充電等，能夠事前采取對策。
[0051]并且，本實施方式I中，在使緊急停止功能無效化后，進行可移動式操作裝置TP的關機處理以及電源切斷處理。在沒有該處理的情況下，在二次電池36的充電量完全消失的階段導致突然電源被切斷，因此，會出現因不能使操作系統(tǒng)正常結束的原因而導致下一次啟動時動作變得不穩(wěn)定，或者出現啟動本身都不能進行的情形。本發(fā)明中，在使緊急停止功能無效化后，自動地進行可移動式操作裝置TP的關機處理以及電源切斷處理，由此，能將上述的不良防范于未然。
[0052][實施方式2]
[0053]其次，關于本發(fā)明的實施方式2進行說明。實施方式I中，根據充電量的降低，自動地使緊急停止功能無效化，執(zhí)行關機處理以及電源切斷處理。實施方式2中，在根據充電量的降低的上述處理的基礎上，還與充電量無關地，由作業(yè)者的意志執(zhí)行上述處理。更具體來說，在由二次電池36供給電源的狀態(tài)下，如電源按鈕7被長按操作時，與二次電池的充電量無關地，根據按下時間，依次執(zhí)行緊急停止功能的無效化以及電源切斷。
[0054]圖3是表示實施方式2中的可移動式操作裝置TP的主控制部35所執(zhí)行的處理的樣子的流程圖。
[0055]該圖的步驟SI中，對電源按鈕7是否按下進行確認。在按下的情況下(“是”的情況下)，轉移至步驟S2。
[0056]步驟S2中，開始按下時間的測量。
[0057]步驟S3中，對按下時間是否經過了預先確定的規(guī)定時間(例如2秒)以上進行確認。在未經過規(guī)定時間以上的情況下(“否”的情況下)，返回至步驟S2，繼續(xù)進行按下時間的測量。在經過了規(guī)定時間以上的情況下(“是”的情況下)，轉移至步驟S4。
[0058]步驟S4中，將使緊急停止功能無效化的指令輸出給機器人控制裝置RC。
[0059]步驟S5中，通過顯示控制部45，使緊急停止功能無效化的意思在顯示器5進行顯示，轉移至步驟S6。關于已無效化的意思的顯示，期望從機器人控制裝置RC等到了已使緊急停止功能無效化的意思的響應后進行，在此，為了簡略化而省略說明。
[0060]步驟S6中，對電源按鈕7的按下是否在繼續(xù)進行確認。在按下未繼續(xù)的情況下(“否”的情況下)，返回至步驟Si。在按下仍在繼續(xù)的情況下(“是”的情況下)，轉移至步驟S7。
[0061]步驟S7中，通過電源控制部49，在進行了關機處理的基礎上切斷電源。通過以上，
處理結束。
[0062]如上所述，實施方式2中，電源按鈕7被長按操作時，與二次電池的充電量無關地，根據按下時間，依次執(zhí)行使緊急停止功能的無效化以及電源切斷。如此，不用等待充電量的降低，作業(yè)者能夠以任意的定時使緊急停止功能無效化，因此，提高了便利性。
[0063]標號說明
[0064]I 機器人控制系統(tǒng)
[0065]4 緊急停止開關
[0066]5 顯不器
[0067]6 鍵盤
[0068]7 電源按鈕
[0069]9 總線
[0070]12 收發(fā)機
[0071]13 CPU
[0072]14 RAM
[0073]15 存儲部
[0074]16 主控制部
[0075]17 動作控制部
[0076]18 驅動指令部
[0077]19 存儲部[0078]21通信處理部
[0079]25顯示處理部
[0080]26解釋執(zhí)行部
[0081]27連接信息保存部
[0082]30示教數據保存部
[0083]32收發(fā)機
[0084]33CPU
[0085]34RAM
[0086]35主控制部
[0087]36二次電池
[0088]39總線
[0089]41通信處理部
[0090]45顯示 控制部
[0091]46按鍵輸入監(jiān)視部
[0092]47連接信息保存部
[0093]48充電量測量部
[0094]49電源控制部
[0095]51機器人控制系統(tǒng)
[0096]52防護柵
[0097]54連接纜線
[0098]61發(fā)送部
[0099]62接收部
[0100]71接收部
[0101]72發(fā)送部
[0102]⑶充電裝置
[0103]Dh顯示數據
[0104]Ds操作數據
[0105]HM作業(yè)者
[0106]R機器人
[0107]RC機器人控制裝置
[0108]T作業(yè)工具
[0109]TP可移動式操作裝置
【權利要求】
1.一種機器人控制系統(tǒng),其具備: 機器人； 可移動式操作裝置，其利用可充電的二次電池來進行工作；和機器人控制裝置，其通過無線通信與該可移動式操作裝置進行連接，基于從所述可移動式操作裝置輸入的示教數據使所述機器人自動運轉，并具有在所述無線通信中斷時使所述機器人緊急停止的緊急停止功能， 所述機器人控制系統(tǒng)的特征在于， 具備控制單元，該控制單元在所述自動運轉中所述二次電池的充電量成為了預先確定的第I規(guī)定值以下的情況下，使所述緊急停止功能無效化。
2.根據權利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制單元在使所述緊急停止功能無效化后，執(zhí)行所述可移動式操作裝置的電源切斷。
3.根據權利要求1或2所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制單元在所述二次電池的充電量成為了比所述第I規(guī)定值大的第2規(guī)定值以下時發(fā)出警告。
4.根據權利要求1至3任意一項所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述可移動式操作裝置具備用于控制來自所述二次電池的電源供給的電源按鈕，所述控制單元，在從所述二次電池供給電源的狀態(tài)下所述電源按鈕被長按操作時，與所述二次電池的充電量無 關地，根據按下時間，依次執(zhí)行所述緊急停止功能的無效化以及所述電源切斷。
【文檔編號】B25J9/00GK103895003SQ201310711885
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權日:2012年12月26日
【發(fā)明者】谷信博 申請人:株式會社大亨