机器人系统、机器人系统的机器人管理计算机和机器人系统的管理方法
【专利摘要】本发明提供一种能够使机器人控制器不需要具有大容量的存储装置，而使机器人控制器快速地执行恢复控制程序的机器人系统、机器人系统的机器人管理计算机和机器人系统的管理方法。所述机器人系统包含用于控制第一机器人的第一机器人控制器。所述第一机器人控制器包含姿态信息获取部，当所述第一机器人发生异常时，该姿态信息获取部获取表示所述第一机器人的姿态的信息。所述机器人系统包含恢复控制程序生成部，其根据所述第一机器人的姿态，通过运算生成用于使该姿态变化为所需的待机姿态的恢复控制程序。
【专利说明】机器人系统、机器人系统的机器人管理计算机和机器人系统的管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机器人系统、机器人系统的机器人管理计算机和机器人系统的管理方法。
【背景技术】
[0002]现在，在工业用多关节机器人及其他工业用机器人上，连接有以计算机为中心而构成的机器人控制器，通过该机器人控制器来控制机器人的动作。即，当机器人控制器执行也被称为任务的机器人的动作控制程序时，从机器人控制器向机器人发送各种动作控制命令。这样，机器人将进行所需的动作。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题
[0004]在执行动作控制程序的过程中，当发生机器人的冲撞、应由机器人的把持单元进行把持的物体原本不存在、应把持物体的掉落等异常时，优选中断动作控制程序的执行，且使机器人的姿态回到所需的待机姿态。为了使机器人的姿态回到所需的待机姿态，还需要由机器人控制器执行用于恢复的动作控制程序、即恢复控制程序。因此，以往需要分别对应于所有可能的机器人的姿态，预先生成用于从这些姿态回到待机姿态的恢复控制程序，且将这些程序存储于机器人控制器中。然而，为了存储多个恢复控制程序，需要机器人控制器具有大容量的存储装置。
[0005]本发明鉴于上述问题而做出，目的是提供一种能够使机器人控制器不需要具有大容量的存储装置，而使机器人控制器快速地执行恢复控制程序的机器人系统、机器人系统的机器人管理计算机和机器人系统的管理方法。
[0006]为解决技术问题的方法
[0007]本发明的机器人系统包含用于控制第一机器人的第一机器人控制器。所述第一机器人控制器包含姿态信息获取部，当所述第一机器人发生异常时，该姿态信息获取部获取表示所述第一机器人的姿态的信息。所述机器人系统包含恢复控制程序生成部，该恢复控制程序生成部根据所述第一机器人的姿态，通过运算生成用于使该姿态变化为所需的待机姿态的恢复控制程序。
[0008]另外，本发明的机器人管理计算机包含:姿态信息接收部，当机器人发生异常时，该姿态信息接收部从用于控制该机器人的机器人控制器接收表示该机器人的姿态的信息；恢复控制程序生成部，其根据所述机器人的姿态，生成用于使该姿态变化为所需的待机姿态的恢复控制程序；以及恢复控制发送部，其向所述机器人控制器发送所生成的所述恢复控制程序。
[0009]另外，本发明的机器人系统的管理方法包含以下步骤:当机器人发生异常时，从用于控制该机器人的机器人控制器接收表示该机器人的姿态的信息；根据所述机器人的姿态，生成用于使该姿态变化为所需的待机姿态的恢复控制程序；以及，向所述机器人控制器发送所生成的所述恢复控制程序。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的实施方式的机器人系统的整体结构图。
[0011]图2是机器人管理计算机的结构图。
[0012]图3是机器人控制器的结构图。
[0013]图4是生产管理计算机的结构图。
[0014]图5是不意性地表不机器人作业能力表的一例的图。
[0015]图6是不意性地表不机器人设置位置表的一例的图。
[0016]图7是示意性地表示所需作业能力表的一例的图。
[0017]图8是示意性地表示作业内容数据的一例的图。
[0018]图9是不意性地表不生产日志的一例的图。
[0019]图10是表示设置或者更换机器人时的机器人系统的动作的图。
[0020]图11是表示设置或者更换机器人时的机器人系统的动作的变形例的图。
[0021]图12是表示作业中的机器人系统的动作的图。
[0022]图13是表示发生异常时的机器人系统的动作的图。
【具体实施方式】
[0023]下面根据附图详细说明本发明的实施方式。
[0024]图1是本发明的实施方式的机器人系统的整体结构图。该图中所示的机器人系统10例如设置于汽车等运输机械、电视接收机等电气设备的制造现场。在该制造现场中，设有带式输送机或辊式输送机等搬运装置36，通过该搬运装置36向一个方向搬运作为机器人作业空间的工作台38上所载置的未加工完的汽车或电视接收机等作业对象物34。在搬运装置36 —侧，按照从上游侧至下游侧的顺序相隔配置有工业用多关节机器人30A、30B、30C，这些机器人30A、30B、30C分别对作业对象物34实施预先设定好的部件安装等作业。
[0025]机器人30A、30B、30C上分别连接有用于控制这些机器人30A、30B、30C的计算机、即机器人控制器20A、20B、20C，机器人控制器20A、20B、20C上分别连接有网络装置18A、18B、18C。网络装置18A、18B、18C均连接于机器人网络40。在该机器人网络40上还连接有用于对机器人控制器20A、20B、20C的动作进行支援、管理的机器人管理计算机100，机器人控制器20A、20B、20C能够分别通过网络装置18A、18B、18C以及机器人网络40与机器人管理计算机100进行通信。在此，网络装置18A、18B、18C以及机器人管理计算机100分别存储有机器人网络40中的地址以及其他网络识别符，使用网络识别符相互确定发信方以及收信方。
[0026]搬运装置36使工作台38在机器人30A、30B、30C的设置位置一侧停止，当机器人30A、30B、30C的作业结束时，使各工作台38向下游侧的机器人的设置位置一侧移动。另外，也可分别由机器人控制器20A、20B、20C向搬运装置36发送机器人30A、30B、30C已结束作业的通知。
[0027]隔着搬运装置36，在机器人30A、30B、30C的设置位置的相反一侧，分别配置有作业对象物ID读取器32A、32B、32C。作业对象物34的ID (识别信息)，以例如一维或者二维的条型码等能被机械读取的方式被附加于作业对象物34或者载置有它的工作台38上。作业对象物34的ID例如可以为作业对象物34最终或者暂定的序列号或批号。条型码读取器等作业对象物ID读取器32A、32B、32C读取作业对象物34或者工作台38上所附加的ID，将该ID通过生产管理网络42通知给生产管理计算机200。S卩，作业对象物ID读取器32A、32B、32C以及生产管理计算机200连接在生产管理网络42上。另外，上述机器人管理计算机100也连接在生产管理网络42上，因此，机器人管理计算机100与生产管理计算机200能够进行通信。
[0028]在本实施方式的机器人系统10中，在导入机器人30A时或改变机器人30A的配置时，当将机器人30A配置于所需的设置位置，将机器人控制器20A连接于网络装置18A时，机器人管理计算机100向该机器人控制器20A发送应由机器人控制器20A执行的动作控制程序，由此机器人控制器20A能够切实地使机器人30A进行所需的动作。对机器人30B、30C也相同。由于工业用多关节机器人30A、30B、30C能够通过动作控制程序的改变来承担各种各样的作业，因此可以采取以下使用方法:使机器人30A、30B、30C某天在制造现场的某处进行某一作业，而其他日子则在制造现场的另一处进行另一作业。采用本实施方式，由于能够根据机器人30A、30B、30C的设置位置向机器人控制器20A、20B、20C提供适当的动作控制程序，从而能够促进上述使用方法。
[0029]另外，在本实施方式的机器人系统10中，当机器人30A、30B、30C发生异常、如发生机器人30A、30B、30C的机器人手等把持单元的把持不良等时，机器人管理计算机100使其他的机器人30A、30B、30C停止，并且分别通过运算自动生成恢复控制程序，该恢复控制程序用于使机器人30A、30B、30C按照顺序变为所需的待机姿态。待机姿态例如是使机器人30A、30B、30C的臂接近基体部而远离搬运装置36的姿态。以往，无论在哪种姿态下发生异常时，为了使机器人30A、30B、30C均能回到所需的待机姿态，需要与所有姿态相关联地预先生成用于从该姿态回到所需待机姿态的多个恢复控制程序，并将它们预先存储于机器人控制器20A、20B、20C。采用本实施方式的机器人系统10，由于通过运算生成恢复控制程序，因此不需要像上述那样做。
[0030]另外，本实施方式的机器人系统10包含生产管理计算机200，向生产管理计算机200发送由作业对象物ID读取器32A、32B、32C读取的作业对象物34的ID。另外，机器人控制器20A、20B、20C向机器人管理计算机100发送机器人30A、30B、30C的ID以及表示它们在作业中的动作内容的动作内容数据，机器人管理计算机100将这些数据与作业对象物34的ID相关联地进行存储。由此，能够记录哪个作业对象物34通过哪个机器人按照什么动作内容进行了作业。由此，能够获得因安装于作业对象物34的部件的形状与预计的略有偏差而安装时需要加力等信息，这有助于生产管理。
[0031]图2是机器人管理计算机100的结构图。机器人管理计算机100具有:硬盘或半导体存储器等存储部102 ；以CPU为中心而构成的控制部104 ;用于与机器人控制器20A、20B、20C(网络装置18A、18B、18C)或生产管理计算机200进行通信的网络适配器等通信部106。
[0032]在存储部102中设有机器人数据区域102a、作业环境数据区域102b、动作控制程序区域102c、作业内容数据区域。在机器人数据区域102中存储有表示机器人30A、30B、30C的外形形状的三维模型数据和机器人作业能力表。在此，如图5所示，机器人作业能力表是与用于识别机器人30A、30B、30C的机器人ID相关联，记录有这些机器人30A、30B、30C的作业能力的表。作为作业能力，例如可以是在机器人30A、30B、30C的臂前端所安装的工具(机器人手或焊接工具等)的种类、臂的数量(单臂或者双臂)、臂所含的关节数、机器人30A、30B、30C的尺寸或输出等。另外,机器人作业能力表中记录的作业能力还可以包含例如表示能通过机器人ID来识别的机器人30A、30B、30C的产品种类的信息。
[0033]在作业环境数据区域102b中存储有作业对象物34、安装于该作业对象物34的部件(未图示)、工作台38等的三维模型数据、机器人设置位置表、工作台38在设计方面相对于机器人30A、30B、30C的设置位置的相对位置(位置测定数据)。另外，由于可通过人工将机器人30A、30B、30C任意地配置于机器人设置位置，因此各工作台38相对于这些机器人30A、30B、30C的实际相对位置有可能与设计方面的相对位置不同。工作台38在设计方面的相对位置与各机器人设置位置相关联地进行存储。另外，如图6所示，机器人设置位置表是与各机器人设置位置相关联，记录有设置于这些机器人设置位置的网络装置18A、18B、18C的网络识别符的表。
[0034]在动作控制程序区域102c中存储有由机器人控制器20A、20B、20C所执行的动作控制程序主体、所需作业能力表、用于计测工作台38相对于机器人30A、30B、30C的设置位置的实际相对位置的校准程序(后面叙述)。如图7所示，所需作业能力表与动作控制程序的名称及其他的识别信息相关联，记录有执行该程序时所需的机器人的作业能力的表。所需作业能力例如也可以是在机器人30A、30B、30C的臂前端所安装的工具的种类、臂的数量、关节数、机器人30A、30B、30C的尺寸或输出等。另外，所需作业能力还可以包含例如表示能通过机器人ID来识别的机器人30A、30B、30C的产品种类的信息。
[0035]另外，在作业内容数据区域102d中存储有作业内容数据。如图8所示，作业内容数据是与机器人30A、30B、30C的设置位置相关联，记录有应由哪个动作控制程序来控制机器人的表。
[0036]如图2所示，控制部104包含机器人信息接收部104a、动作控制程序发送部104b、作业能力判断部104c、位置测定数据发送部104d、恢复控制程序生成部104e、恢复控制程序发送部104f、生产管理计算机报告部104g、特征生成部104h。在以CPU为中心而构成的控制部104中，它们的功能通过执行程序来实现。
[0037]机器人信息接收部104a接收作为机器人30A、30B、30C的识别信息的机器人ID、以及关于它们的设置位置的设置位置信息。在本实施方式中，因机器人控制器20A、20B、20C连接于网络装置18A、18B、18C，作为设置位置信息，这些网络装置18A、18B、18C向机器人管理计算机100发送它们的网络识别符。另外，网络装置18A、18B、18C还向机器人管理计算机100发送存储于机器人控制器20A、20B、20C的机器人ID。机器人位置信息接收部104a对这些信息进行接收。
[0038]动作控制程序发送部104b向机器人控制器20A、20B、20C，发送与通过机器人信息接收部104a所接收的网络识别符相关联的动作控制程序。具体地说，从图6所示的机器人设置位置表读取出与网络识别符相关联的机器人设置位置，通过图8所示的作业内容表确定与该机器人设置位置相关联的动作控制程序。然后，从动作控制程序区域102c读取出所确定的动作控制程序，向由已接收的网络识别符识别的网络装置18A、18B、18C的某一方发送该动作控制程序。网络装置18A、18B、18C向机器人控制器20A、20B、20C转送该动作控制程序。
[0039]另外，动作控制程序发送部104b根据作业能力判断部104c的判断，向机器人控制器20A、20B、20C发送与网络识别符相关联的动作控制程序。具体地说，通过作业能力判断部104c来判断为由已接收的机器人ID来识别的机器人30A、30B或者30C的作业能力，如果和与已接收的网络识别符相关联的动作控制程序的所需作业能力相同或者在此之上时，向机器人控制器20A、20B或者20C发送该动作控制程序。另外，通过作业能力判断部104c判断为由已接收的机器人ID来识别的机器人30A、30B或者30C的作业能力，如果不足与已接收的网络识别符相关联的动作控制程序的所需作业能力时，不向机器人控制器20A、20B或者20C发送该动作控制程序。此时，可以使机器人控制器20A、20B、20C或机器人管理计算机100显示警告信息。
[0040]作业能力判断部104c判断能否通过与已接收的网络识别符相关联的动作控制程序来控制由已接收的机器人ID来识别的机器人30A、30B或者30C。具体地说，参照图5所示的机器人作业能力表，获取与已接收的机器人ID相关联的作业能力的数据。另外，从图7所示的所需作业能力表获取要向机器人控制器20A、20B或者20C发送的动作控制程序的所需作业能力的数据。然后，通过比较两数据，判断能否通过与已接收的网络识别符相关联的动作控制程序来控制由已接收的机器人ID来识别的机器人30A、30B或者30C。
[0041]位置测定数据发送部104d向机器人控制器20A、20B或者20C发送与已接收的网络识别符相关联的位置测定数据。具体地说，从图6所示的机器人设置位置表获取与已接收的网络识别符相关联的机器人设置位置，从作业环境数据区域102b读取出与所获取的机器人设置位置相关联的位置测定数据(工作台38在设计方面的相对位置)。另外，从动作控制程序区域102c读取出校准程序，向机器人控制器20A、20B或者20C发送上述信息。由此，机器人控制器20A、20B、20C能够测定工作台38的实际相对位置。
[0042]当机器人30A、30B、30C发生异常时，恢复控制程序生成部104e根据它们当前姿态，通过运算来生成用于使该姿态变化为所需的待机姿态的恢复控制程序。像上述的那样预先定义所需的待机姿态。恢复控制程序生成部104e可以根据机器人数据区域102e中所存储的机器人30A、30B、30C的三维模型数据来生成恢复控制程序。例如，通过用机器人30A、30B、30C的三维模型数据来暂定生成的恢复控制程序来使机器人30A、30B、30C动作时，可以执行是否与其他物体干涉的干涉检查。在进行干涉检查时，更优选使用作业环境数据区域102b中所存储的作业对象物34、安装于该作业对象物34的部件、工作台38等的三维模型数据。
[0043]恢复控制程序生成部104e可从机器人控制器20A、20B、20C接收机器人30A、30B、30C的所有关节的状态(旋转了几度)，由此判断机器人30A、30B、30C的当前姿态。或者也可从机器人控制器20A、20B、20C接收动作控制程序的停止位置(程序计数值)，由此判断机器人30A、30B、30C的当前姿态。即，可以通过模拟来获取执行动作控制模式直至所接收的停止位置时的机器人30A、30B、30C的姿态。
[0044]当通过恢复控制程序生成部104e生成恢复控制程序时，恢复控制程序发送部104f向机器人控制器20A、20B或者20C发送所生成的该恢复控制程序。
[0045]生产管理计算机报告部104g当从机器人控制器20A、20B、20C接收作业中的机器人30A、30B、30C对各作业对象物34的动作内容数据、以及机器人30A、30B、30C的机器人ID时，将其发送给生产管理计算机200。此时，也向生产管理计算机200发送与机器人ID相关联的机器人设置位置。
[0046]特征生成部104h根据多个作业对象物34的动作内容数据，生成动作内容数据的特征。例如，生成多个作业对象物34的动作内容数据所包含的各个值的变化趋势，或生成平均值等统计值。可以由机器人管理计算机100通过显示装置或打印装置输出所生成的特征，还可以发送至生产管理计算机200，由该生产管理计算机200通过显示装置或打印装置输出所生成的特征。
[0047]图3是机器人控制器20A的结构图。在此对机器人控制器20A进行说明，然而机器人控制器20B、20C也是同样的。机器人控制器20A具有:硬盘或半导体存储器等存储部22 ;以CPU为中心而构成的控制部24 ;用于与机器人30A或网络装置18A进行通信的通信部26。在此，存储部22存储有用于识别机器人30A的机器人ID。另外，控制部24包含机器人信息发送部24a、程序执行部24b、动作内容获取部24c、异常时姿态发送部24d。在以CPU为中心而构成的控制部24中，它们的功能通过执行程序来实现。
[0048]机器人信息发送部24a因机器人控制器20A连接于网络装置18A，向机器人管理计算机100发送用于识别机器人30A的机器人ID。另外，当机器人30A对作为其作业空间的工作台38上所配置的作业对象物34进行作业时，经由机器人管理计算机100的生产管理计算机报告部104g，向生产管理计算机200发送用于识别机器人30A的机器人ID。如果是在作业对象物34被搬运至机器人30A的前方以后，下一个作业对象物34被搬运至机器人30A的前方以前，可以在任何时刻进行机器人ID的发送。
[0049]此时，机器人信息发送部24a将机器人30A对作业对象物34的作业的动作内容数据一起进行发送。动作内容数据包含作业中的机器人30A所具有的各种传感器的值。另夕卜，动作内容数据还包含作业时的机器人30A与工作台38内的物体(作业对象物34或其部件)的相对位置。即，机器人30A具有以下功能:在把持工作台内38内的物体或者将物体安装于其他物体时，为了能够切实地进行这项作业，根据机器人30A的臂前端所具有的摄像机或接触传感器的输出，将该机器人30A的臂前端的作业位置修正到这些物体的实际位置上。另外，机器人控制器20A对机器人30A的臂的各关节的状态进行实时掌握。另外，根据各关节的状态，对从机器人30A所在的位置所观察的臂前端的作业位置，即臂前端的相对位置也实时进行运算。由于该臂前端的相对位置表示作业时的机器人30A与工作台38内的物体(作业对象物34或其部件)的相对位置，因此机器人信息发送部24a经由机器人管理计算机100的生产管理计算机报告部104g，向生产管理计算机200发送这样获得的相对位置。即使工作台38内的物体是同类物体，只要与机器人30A的相对位置产生偏移时，该物体的形状就有可能不同，因此在该物体的质量管理方面，上述的相对位置的信息是非常重要的信息。
[0050]程序执行部24b执行自机器人管理计算机100的动作控制程序发送部104b发送来的动作控制程序。动作控制程序中记述有根据机器人30A的臂前端所具有的摄像机或接触传感器的输出或者计时器的输出，使机器人30A的臂的各部位所具有的致动器进行什么动作。通过执行该动作控制程序，从机器人控制器20A向机器人30A依次发送控制命令，由此控制机器人30A的动作。另外，程序执行部24b执行自机器人管理计算机100的位置测定数据发送部104d发送来的校准程序。校准程序是用于计测工作台38相对于机器人30A、30B、30C的设置位置的实际相对位置的程序。校准程序使机器人30A的臂前端移动至由位置测定数据(工作台38相对于机器人30A在设计方面的相对位置)所示的相对位置，再根据设置于臂前端的摄像机或接触传感器的输出，使臂前端与工作台38的特征部位一致。另夕卜，根据此时的臂的各关节的状态，运算工作台38特征部位的相对位置。这成为工作台38实际的(不一定与设计方面的完全一致)相对位置。
[0051]动作内容获取部24c获取表示作业中的机器人30A对各作业对象物34的动作内容的动作内容数据。如上所述，动作内容数据包含作业中的机器人30A所具有的各种传感器的值。另外,还包含作业时的机器人30A与工作台38内的物体的相对位置。
[0052]异常时姿态发送部24d对机器人30A的异常进行检测。例如，当机器人30A的臂前端所安装的机器人手发生把持不良时，通过机器人手的传感器的输出来判断该异常。然后，当机器人30A发生异常时，获取表示机器人30A的当前姿态的信息，并向机器人管理计算机100发送该信息。
[0053]图4是生产管理计算机200的结构图。生产管理计算机200具有:硬盘或半导体存储器等存储部202 ;以CPU为中心而构成的控制部204 ;用于与机器人管理计算机100或作业对象物ID读取器32A、32B、32C进行通信的网络适配器等通信部206。在此，存储部202存储有生产日志。如图9所示，生产日志是将作业对象物ID、机器人ID与动作内容数据相关联地进行存储。由此，能够在之后了解通过哪个机器人对哪个作业对象物34进行了作业，或当时该机器人的动作内容是什么，这有助于各种生产管理。
[0054]控制部204包含机器人信息接收部204a和作业对象物ID接收部204b。在以CPU为中心而构成的控制部204中，它们的功能都通过执行程序来实现。机器人信息接收部204a接收自机器人管理计算机100的生产管理计算机报告部104g发送来的机器人ID、动作内容数据和机器人设置位置。另外，当更换机器人30A、30B、30C的作业对象物34时，作业对象物ID接收部204b从作业对象物ID读取器32A、32B、32C获取用于识别该作业对象物34的作业对象物ID和机器人设置位置。作业对象物ID读取器32A、32B、32C也可以在机器人30A、30B、30C的作业对象物34配置于机器人30A、30B、30C的前方以后，配置下一个作业对象物34之前的任何时刻，读取作业对象物ID并向生产管理计算机200进行发送。另外，各作业对象物ID读取器32A、32B、32C存储有与它们的设置位置相对应的机器人设置位置，将机器人设置位置和作业对象物ID —起向生产管理计算机200发送。控制部204使机器人设置位置共通的、由机器人信息接收部204a接收的机器人ID及动作内容数据、与由作业对象物ID接收部204b接收的作业对象物ID相关联，并且作为生产日志202a的一部分存储于存储部202。
[0055]图10是表示在新设置机器人30A或者更换配置时，当机器人控制器20A连接于网络装置18A时的机器人系统10的动作的图。在此，以机器人30A为例列举说明机器人系统10的动作，然而机器人30B、30C的情况也与之相同。
[0056]如该图所示，机器人管理计算机100将该机器人管理计算机100的网络识别符传输至机器人网络40(S101)，网络装置18A预先知晓机器人管理计算机100的网络识别符。若将机器人30A设置于搬运装置36 —侧的某个机器人设置位置，将机器人控制器20A连接于预先设置于附近的网络装置18A(S102)时，机器人控制器20A的机器人信息发送部24a从存储部22读取出机器人ID并将其发送至网络装置18A(S103)。网络装置18A将所接收的机器人ID与该网络装置18A所存储的网络识别符作为一个组合而发送至机器人管理计算机 100(S104)。
[0057]在机器人管理计算机100中，机器人信息接收部104a接收机器人ID和网络识别符，作业能力判断部104c从图5所示的机器人作业能力表获取与机器人ID相关联的作业能力(S105)。另外，动作控制程序发送部104b从图6所示的机器人设置位置表获取与网络识别符相关联的机器人设置位置(S106)。此时，将机器人设置位置与已接收的机器人ID相关联地存储于存储部102。由此，以后可以通过机器人ID立即获得机器人设置位置。
[0058]另外，动作控制程序发送部104b通过图8所示的作业内容数据确定与机器人设置位置相关联的动作控制程序(S107)。接着，作业能力判断部104c从图7所示的所需作业能力表读取出与S107所确定的动作控制程序相关联的所需作业能力(S108)，将S108所获得的所需作业能力与S105所获得的作业能力进行比较(S109)。如果机器人30A的作业能力不能够由S107所确定的动作控制程序进行控制，则中止处理。此时，优选由机器人控制器20A或机器人管理计算机100显示该情况。
[0059]如果机器人30A的作业能力能够由S107所确定的动作控制程序进行控制，则位置测定数据发送部104d从动作控制程序区域102c读取出校准程序，并且从作业环境数据区域102b读取出位置测定数据，经网络装置18A将它们发送至机器人控制器20A(SllO)。机器人控制器20A的程序执行部24b通过执行校准程序，对工作台38的实际相对位置进行测定，并通过网络装置18A将该测定结果、即校准结果数据发送至机器人管理计算机100。机器人管理计算机100对存储部102中与机器人设置位置相关联地存储的工作台38的相对位置进行更新(S113)。之后，动作控制程序发送部104b向机器人控制器20A发送S107所确定的动作控制程序与S113所更新的最新的工作台38的相对位置(S114)。正常接收到这些信息的机器人控制器20A向机器人控制器100回复接收确认(S115)。
[0060]在上面的说明中，在预定设置机器人的场所预先设置网络装置18A，机器人控制器20A经网络装置18A对机器人网络40进行访问，然而也可以是机器人控制器20A内置有网络功能，直接对机器人网络40进行访问。图11是表示在新设置机器人30A时或者更换设置时，机器人系统10的动作的变形例的图。根据变形例，机器人控制器20A具有键盘、触摸面板、双列直插开关等输入装置，管理者可以由此输入机器人30A的设置位置。另外，机器人控制器20A存储有独特的网络识别符。
[0061]将机器人控制器20A连接于机器人网络40(S201)，接着管理者输入机器人30A的设置位置(S202)。例如，如图8所示的机器人设置位置，只要输入机器人设置位置的识别信息、S卩“L-l” “L-2” “L-3”等信息即可。之后，机器人控制器20A向机器人管理计算机100发送机器人、所输入的机器人设置位置和预先存储的网络识别符。
[0062]在机器人管理计算机100中，机器人信息接收部104a接收机器人ID、机器人设置位置和网络识别符。此时，将机器人设置位置与已接收的机器人ID相关联地存储于存储部102。由此，以后可以通过机器人ID立即获得机器人设置位置。接着，机器人管理计算机100的作业能力判断部104c从图5所示的机器人作业能力表获取与机器人ID相关联的作业能力(S204)。另外，动作控制程序发送部104b根据图8所示的作业内容数据确定与机器人设置位置相关联的动作控制程序(S205)。接着，作业能力判断部104c从图7所示的所需作业能力表读取出与S205所确定的动作控制程序相关联的所需作业能力(S206)，将S206所获得的所需作业能力与S204所获得的作业能力进行比较(S207)。由于对应于比较结果的、之后的机器人系统10的动作与图10的情况相同，因此在此省略其详细说明。如上所示，也能够根据机器人设置位置将适当的动作控制程序加载于机器人控制器20A。
[0063]图12是表示作业中的机器人系统10的动作的图。当新的作业对象物34被搬运至机器人30A的前方时，作业对象物ID读取器32A读取被附加于作业对象物34或者工作台38的条型码，而获取作业对象物ID。然后，向生产管理计算机200发送该作业对象物ID读取器32A的位置所对应的机器人设置位置和所获取的作业对象物ID(S301)。另外，当新的作业对象物34被搬运至机器人30A的前方时，机器人控制器20A的程序执行部24也执行动作控制程序，并实施对该作业对象物34的作业(S302)。此间，动作内容获取部24c生成机器人30A的动作内容数据。当动作控制程序正常结束时，机器人信息发送部24a向机器人管理计算机100发送机器人30A的机器人ID、动作内容数据(S303)。机器人管理计算机100的生产管理计算机报告部104g获取与已接收的机器人ID相关联的机器人设置位置，将机器人ID和动作内容数据与该机器人设置位置一起发送至生产管理计算机200(S304)。生产管理计算机200的机器人信息接收部204a接收这样发送来的机器人ID、动作内容数据和机器人设置位置，作业对象物ID接收部204b接收作业对象物ID和机器人设置位置。生产管理计算机200的控制部204使与共通的机器人设置位置一起接收的机器人ID和动作内容数据的组合以及作业对象物ID相关联，作为生产日志202a的一部分存储于存储部202 (S305)。在每次将新的作业对象物34搬运至机器人30A的前方时执行一次上面的处理。
[0064]图13是表示发生异常时的机器人系统10的动作的图。在此，对机器人30A发生异常时的机器人系统10的动作进行说明，然而机器人30B、30C发生异常时也与之相同。当机器人控制器20A根据机器人30A所具有的各种传感器的输出检测出异常时(S401)，机器人控制器20A使机器人30A停止(S402)。机器人控制器20A可以立刻停止机器人30A，也可以执行该动作控制程序直至到达预先在动作控制程序中设置的执行位置以后停止机器人30A。之后，机器人控制器20A的异常时姿态发送部24d向机器人管理计算机100发送机器人的姿态(S403)。响应于此，机器人管理计算机100指示机器人控制器20B、20C停止机器人30B、30C(S404、405)。响应于此，机器人控制器20B、20C使机器人30B、30C停止(S406、407)。另外，当机器人30B、30C停止时，机器人控制器20B、20C分别向机器人管理计算机100发送机器人30B、30C的姿态(S408、S409)。
[0065]之后，机器人管理计算机100的恢复控制程序生成部104e生成由各机器人控制器20A、20B、20C所执行的恢复控制程序(S410)。具体地说，获取各机器人30A、30B、30C的当前姿态、各自的待机位置。然后，针对各个机器人30A、30B、30C，通过运算暂定生成用于使当前姿态变化为待机位置的动作控制程序(恢复控制程序)。此时，也暂定机器人30A、30B、30C回到待机位置的顺序。另外，对实际按照顺序进行该动作时机器人30A、30B、30C在作业空间中的动作进行模拟。此时，使用机器人30A、30B、30C和作业对象物34以及工作台38等的三维模型数据。即，适用公知的虚拟现实技术，在虚拟空间内使机器人30A、30B、30C按照顺序动作，分别调查是否与其他的物体干涉。即，当使机器人30A进行虚拟的恢复动作时，使机器人30B、30C维持当前姿态。然后，如果机器人30A完成未与其他物体干涉的恢复动作，则在机器人30A维持待机姿态，机器人30C维持当前姿态的状态下，接着使机器人30B进行虚拟的恢复动作。如果机器人30B完成未与其他物体干涉的恢复动作，则在机器人30A、30B维持待机姿态的状态下，最后使机器人30C进行虚拟的恢复动作。在某时发生与物体的干涉时，改变返回待机位置的顺序，重复同样的处理。然后，如果能够生成不产生干涉的恢复动作的动作控制程序，将其发送至机器人控制器20A、20B、20C。
[0066]例如，当成功生成按照机器人30A、30B、30C的顺序返回待机位置的恢复控制程序时，恢复控制程序发送部104f首先向机器人控制器20A发送恢复控制程序(S411)，机器人控制器20A的程序执行部24b执行所接收的恢复控制程序(S412)。如果正常结束所执行的程序，向机器人管理计算机100发送执行结果(S413)。
[0067]接收到该执行结果，接着向机器人控制器20B发送恢复控制程序(S414)，机器人控制器20B的程序执行部24b执行所接收的恢复控制程序(S415)。如果正常结束所执行的程序，向机器人管理计算机100发送执行结果(S416)。同样地，机器人控制器20B也执行恢复控制程序(S417?S419)。
[0068]采用上面说明的机器人系统10，在新设置机器人或更换配置时，若将机器人30A、30B、30C配置于所需的设置位置，将机器人控制器20A、20B、20C连接于网络装置18A、18B、18C或机器人网络40时，机器人管理计算机100向机器人控制器20A、20B、20C发送应由机器人控制器20A、20B、20C执行的动作控制程序。由此，机器人控制器20A、20B、20C能够切实地使机器人30A、30B、30C进行所需的动作。
[0069]另外，当机器人30A、30B、30C发生异常时，机器人管理计算机100使其他的机器人30A、30B、30C停止，分别自动生成用于使机器人30A、30B、30C按照顺序成为所需的待机姿态的恢复控制程序，因此即使机器人控制器20A、20B、20C不具备大容量的存储装置，也能够执行恢复控制程序。
[0070]另外，在此是由机器人管理计算机100生成恢复控制程序，然而也可以由机器人控制器20A、20B、20C生成恢复控制程序。但是使与机器人控制器20A、20B、20C分体的机器人管理计算机100来承担恢复控制程序的运算时，具有能够以低成本进行高速运算的优点。另外，由于能够考虑多个机器人30A、30B、30C的当前姿态而生成恢复控制程序，因此能够更加切实地避免机器人相互之间的干涉。
[0071]另外，由于用生产管理计算机200将作业对象物ID、机器人ID和动作内容数据相关联并进行存储，因此能使这些信息有助于生产管理。
【权利要求】
1.一种机器人系统,包含用于控制第一机器人的第一机器人控制器,其特征在于， 所述第一机器人控制器包含姿态信息获取部，当所述第一机器人发生异常时，该姿态信息获取部获取表不所述第一机器人的姿态的信息， 所述机器人系统包含恢复控制程序生成部，该恢复控制程序生成部根据所述第一机器人的姿态，通过运算生成用于使该姿态变化为所需的待机姿态的恢复控制程序。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于， 所述机器人系统包含连接于所述第一机器人控制器的机器人管理计算机， 所述机器人管理计算机除了包含所述恢复控制程序生成部以外，还包含程序发送部，该程序发送部向所述第一机器人控制器发送由所述恢复控制程序生成部所生成的所述恢复控制程序。
3.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于， 所述机器人系统还包含用于控制第二机器人的第二机器人控制器， 所述第二机器人控制器包含姿态信息发送部，当所述第一机器人发生异常时，该姿态信息发送部向所述机器人管理计算机发送所述第二机器人的姿态， 所述恢复控制程序生成部根据所述第一和第二机器人的姿态，生成所述恢复控制程序。
4.根据权利要求3所述的机器人系统，其特征在于， 所述机器人管理计算机包含存储部，该存储部用于存储表示所述第一和第二机器人的三维形状的三维模型数据， 所述恢复控制程序生成部根据所述第一和第二机器人的所述三维模型数据，生成所述恢复控制程序。
5.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于， 所述第一机器人控制器按照动作控制程序来控制所述第一机器人的姿态， 当所述第一机器人发生异常时，所述第一机器人控制器所包含的所述姿态信息发送部向所述机器人管理计算机，发送作为表示所述第一机器人的姿态的信息的所述动作控制程序的执行位置， 所述恢复控制程序生成部根据所述动作控制程序的执行位置，对所述第一机器人的姿态进行判断。
6.一种机器人管理计算机，其特征在于，包含: 姿态信息接收部，当机器人发生异常时，该姿态信息接收部从用于控制该机器人的机器人控制器接收表示该机器人的姿态的信息； 恢复控制程序生成部，其根据所述机器人的姿态，生成用于使该姿态变化为所需的待机姿态的恢复控制程序；以及 恢复控制发送部，其向所述机器人控制器发送所生成的所述恢复控制程序。
7.一种机器人系统的管理方法，其特征在于，包含以下步骤: 当机器人发生异常时，从用于控制该机器人的机器人控制器接收表示该机器人的姿态的信息； 根据所述机器人的姿态，生成用于使该姿态变化为所需的待机姿态的恢复控制程序；以及
向所述机器人控制器发送所生成的所述恢复控制程序。
【文档编号】B25J9/22GK104339355SQ201410357099
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】桥口幸男, 村井真二, 白木知行 申请人:株式会社安川电机