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公開番号2025061626
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-11
出願番号2023170224
出願日2023-09-29
発明の名称ロボット制御システム
出願人株式会社デンソーウェーブ
代理人個人
主分類B25J 13/00 20060101AFI20250403BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】安全機能の不適切な設定を抑制し、ロボットの安全性及び生産性の向上に寄与すること。
【解決手段】ロボットの制御装置には安全関連パラメータ群であるシーンが複数設定され、安全関連部の論理部ではそれらシーンの何れかを参照してロボットの動きを判定する。制御プログラムに基づくロボットの駆動制御中(自動運転中)に当該制御プログラムに含まれている「CHANGE SCENE」コマンドに達した場合には、ロボットの位置条件を含んだ切替条件が成立したことに基づいて参照対象となるシーンを登録されている複数の自動運転用のシーンの何れかに切り替える。手動操作モードにおいては参照対象となるシーンが手動操作用シーンとなるが(PD4)、手動操作モード中にシーンテストを行う場合にはユーザにより指定された自動運転用シーンが参照対象となるように変更される(PD8)。
【選択図】図37
特許請求の範囲【請求項１】
動作中のロボットの力、速さ及び動作位置の少なくとも何れかに相関のあるパラメータを含んだ安全関連入力信号及び予め記憶されている当該パラメータ用の判定基準に基づいて前記ロボットの動きを判定する動作判定部を有し、その判定結果に応じて安全関連出力信号を生成することにより当該ロボットの安全機能を実現する安全関連部が設けられたロボット制御システムであって、
前記ロボットの制御モードとして、前記ロボット用の制御プログラムを構成している各動作指示に従って前記ロボットを動作させる場合に適用される自動運転モードと、ユーザにより前記ロボットが手動操作される場合に適用される手動操作モードとが設けられており、
前記判定基準を前記安全機能に影響を与える安全関連パラメータとして含んだ安全関連パラメータ群であるシーンを複数設定可能となっており、前記動作判定部は前記シーンを参照して前記判定を行う構成となっており、
前記シーンとして、前記自動運転モードとなっている場合に参照される複数の自動運転用シーンが設けられており、
前記自動運転モード中は、前記制御プログラムに基づく前記ロボットの駆動制御中に当該制御プログラムに含まれている前記自動運転用シーンの切替指示に達した場合に、所定の切替条件が成立したことに基づいて参照対象となる前記シーンを複数の前記自動運転用シーンのうち当該切替指示により指定されている自動運転用シーンに切り替える構成となっており、
前記制御モードが前記手動操作モードとなっている状況下にて複数の前記自動運転用シーンの何れかが指定された場合に、当該指定された自動運転用シーンを前記手動操作モードにおいてテストするための設定を行うロボット制御システム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
動作中のロボットの力、速さ及び動作位置の少なくとも何れかに相関のあるパラメータを含んだ安全関連入力信号及び予め記憶されている当該パラメータ用の判定基準に基づいて前記ロボットの動きを判定する動作判定部を有し、その判定結果に応じて安全関連出力信号を生成することにより当該ロボットの安全機能を実現する安全関連部が設けられたロボット制御システムであって、
前記ロボットの制御モードとして、前記ロボット用の制御プログラムを構成している各動作指示に従って前記ロボットを動作させる場合に適用される自動運転モードと、ユーザにより前記ロボットが手動操作される場合に適用される手動操作モードとが設けられており、
前記判定基準を前記安全機能に影響を与える安全関連パラメータとして含んだ安全関連パラメータ群であるシーンを複数設定可能となっており、前記動作判定部は前記シーンを参照して前記判定を行う構成となっており、
前記シーンとして、前記自動運転モードとなっている場合に参照される複数の自動運転用シーンが設けられており、
前記自動運転モード中は、前記制御プログラムに基づく前記ロボットの駆動制御中に当該制御プログラムに含まれている前記自動運転用シーンの切替指示に達した場合に、所定の切替条件が成立したことに基づいて参照対象となる前記シーンを複数の前記自動運転用シーンのうち当該切替指示により指定されている自動運転用シーンに切り替える構成となっており、
前記制御モードが前記手動操作モードとなっている状況下にて、複数の前記自動運転用シーンのうち何れかが指定された場合に、当該指定された自動運転用シーンを前記判定における参照対象として設定可能な設定部を備えているロボット制御システム。
【請求項３】
前記安全関連パラメータとして前記ロボットの動作位置を監視する位置監視用のパラメータを含み、前記安全関連部は前記ロボットの動作位置が基準領域から外れた場合に前記安全関連出力信号によって当該ロボットを停止させる構成となっており、
前記設定部は、前記制御モードが前記手動操作モードとなっている状況下にて、複数の前記自動運転用シーンのうち何れかが指定された場合に、当該指定された自動運転用シーンに含まれる前記位置監視用のパラメータを前記判定における参照対象として設定する構成となっている請求項２に記載のロボット制御システム。
【請求項４】
動作中のロボットの力、速さ及び動作位置の少なくとも何れかに相関のあるパラメータを含んだ安全関連入力信号及び予め記憶されている当該パラメータ用の判定基準に基づいて前記ロボットの動きを判定する動作判定部を有し、その判定結果に応じて安全関連出力信号を生成することにより当該ロボットの安全機能を実現する安全関連部が設けられたロボット制御システムであって、
前記ロボットの制御モードとして、前記ロボット用の制御プログラムを構成している各動作指示に従って前記ロボットを動作させる場合に適用される自動運転モードと、ユーザにより前記ロボットが手動操作される場合に適用される手動操作モードとが設けられており、
前記判定基準を前記安全機能に影響を与える安全関連パラメータとして含んだ安全関連パラメータ群であるシーンを複数設定可能となっており、前記動作判定部は前記シーンを参照して前記判定を行う構成となっており、
前記シーンとして、前記自動運転モードとなっている場合に参照される複数の自動運転用シーンが設けられており、
前記自動運転モード中は、前記制御プログラムに基づく前記ロボットの駆動制御中に当該制御プログラムに含まれている前記自動運転用シーンの切替指示に達した場合に、所定の切替条件が成立したことに基づいて参照対象となる前記シーンを複数の前記自動運転用シーンのうち当該切替指示により指定されている自動運転用シーンに切り替える構成となっており、
前記制御モードが前記手動操作モードとなっている状況下にて、複数の前記自動運転用シーンのうち何れかが指定された場合に、当該指定された自動運転用シーンを構成している前記安全関連パラメータに基づいて前記ロボットの動きを確認し、その確認結果をユーザに報知するロボット制御システム。
【請求項５】
前記シーンには、前記手動操作モードとなっている場合に参照される手動操作用シーンが含まれており、
前記制御モードが前記手動操作モードとなっており且つ前記判定における参照対象として手動操作用シーンが設定されている状況下にて複数の前記自動運転用シーンの何れかが指定された場合に、前記安全関連パラメータのうち前記自動運転用シーンと比べて前記手動操作用シーンの方が安全度が高くなっているものについて前記判定基準を緩和する又は前記動作判定部による前記判定を無効とする請求項４に記載のロボット制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット制御システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
産業用ロボット等のロボットに適用されるロボット制御システムには、ロボットの安全機能を実現する安全関連部と、ロボットの駆動制御等を行う非安全関連部とを有しているものがある。安全関連部については、例えば人等の障害物が衝突した場合にロボットを強制停止させたり（例えば特許文献１参照）、駆動中のロボットの力（推力）や速さを監視して安全用の基準を外れるような動きとなった場合にロボットを強制的に停止させたりするものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４２４０５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、ロボット技術の進歩により１のロボットが従事可能な作業の種類についても増加傾向にある。１のロボットを様々な作業に従事させる場合には、安全機能が画一的ではロボットの安全性の向上とロボットによる生産性（作業効率）の向上とを両立することが困難となり得る。このような事情に鑑みて、本件の発明者は、作業内容等に応じてロボットの安全機能を切り替える構成を考案した。具体的には、安全機能に影響を及ぼす安全関連パラメータを様々に設けて作業内容等に応じてそれら安全関連パラメータ群（シーン）が切り替わる構成、より詳しくは制御プログラムに安全機能の切替指示を含ませてプログラムの進行に合わせて安全関連パラメータ群が自動的に切り替わる構成を考案した。ここで、作業内容等に応じて安全関連パラメータ群を自動的に切り替える構成は、安全性及び生産性を向上させる上では有利であるものの、設定している各安全関連パラメータ群がユーザの意図したものとなっていない場合には、それらの効果は大きく低下し得る。そして、制御プログラムの完成後に試運転を行ったとしても明らかな設定ミス以外は発見が難しくなると懸念される。このように、ロボットの安全性及び生産性の向上を図る上で、安全機能の設定に係る構成には未だ改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記例示した課題等に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、安全機能の不適切な設定を抑制し、ロボットの安全性及び生産性の向上に寄与することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段について記載する。
【０００７】
第１の手段．動作中のロボットの力、速さ及び動作位置の少なくとも何れかに相関のあるパラメータを含んだ安全関連入力信号及び予め記憶されている当該パラメータ用の判定基準に基づいて前記ロボットの動きを判定する動作判定部を有し、その判定結果に応じて安全関連出力信号を生成することにより当該ロボットの安全機能を実現する安全関連部が設けられたロボット制御システムであって、
前記ロボットの制御モードとして、前記ロボット用の制御プログラムを構成している各動作指示に従って前記ロボットを動作させる場合に適用される自動運転モードと、ユーザにより前記ロボットが手動操作される場合に適用される手動操作モードとが設けられており、
前記判定基準を前記安全機能に影響を与える安全関連パラメータとして含んだ安全関連パラメータ群であるシーンを複数設定可能となっており、前記動作判定部は前記シーンを参照して前記判定を行う構成となっており、
前記シーンとして、前記自動運転モードとなっている場合に参照される複数の自動運転用シーンが設けられており、
前記自動運転モード中は、前記制御プログラムに基づく前記ロボットの駆動制御中に当該制御プログラムに含まれている前記自動運転用シーンの切替指示に達した場合に、所定の切替条件が成立したことに基づいて参照対象となる前記シーンを複数の前記自動運転用シーンのうち当該切替指示により指定されている自動運転用シーンに切り替える構成となっており、
前記制御モードが前記手動操作モードとなっている状況下にて複数の前記自動運転用シーンの何れかが指定された場合に、当該指定された自動運転用シーンを前記手動操作モードにおいてテストするための設定を行う。
【０００８】
第１の手段に示すように、ロボットの制御プログラムにシーン（安全関連パラメータ群）の切替指示を組み込んで、駆動制御中（自動運転中）にシーンを切替可能とすれば、状況に合わせて安全機能を適正に発揮させる構成の実現に寄与できる。これは、ロボットの安全性の向上とロボットによる生産性の向上とを両立させる上で好ましい。
【０００９】
ここで、シーン毎にユーザが設定可能な安全関連パラメータの項目が多くなれば、作業内容等に合わせて安全機能を細かく変更可能となる。これは、安全性の向上と生産性の向上とを両立させる上では好ましい。しかしながら、設定可能な項目が多くなれば、安全関連パラメータの設定ミス等も生じやすくなると想定される。そして、明らかな設定ミスについては自動運転の試行時に容易に発見できるものの、小さな設定ミス等については発見が困難になると懸念される。これは、上述した各種効果を低下させる要因になり得る。
【００１０】
この点、本手段に示す構成によれば、手動操作モード中に自動運転用シーンのうち何れかを指定することで、当該指定された自動運転用シーンを手動操作モード中にテスト可能となる。手動操作モード中はロボットの動きを様々に試すことができるため、自動運転モードでは見逃されやすい細かな設定ミス等についても発見可能となる。つまり、設定している自動運転用シーンがユーザの意図に合っているかを適切に確認できる。これは、安全機能の不適切な設定を抑制し、ロボットの安全性及び生産性の向上を図る上で好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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