控制装置、控制系统、控制方法及程序与流程

1.本发明涉及控制系统、控制装置、控制方法及程序。


背景技术：

2.在产业机器人、协作机器人等机器人与人共存、协作的情况下，存在使用安全传感器等在机器人与人之间确保安全距离的情形和确保机器人的速度限制的情形。为了满足安全认证的要求，在任何情形下，当人接近机器人附近时，机器人的动作被限制，因此系统的可动率、生产率降低。在专利文献1中公开了在判断为人的位置在规定半径内时，停止机器人的动作。在专利文献2中，公开了判定机器人将来有无与人接触的可能性，在有接触的可能性的情况下，变更机器人的轨道。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2014-8562号公报
6.专利文献2：日本特开2020-46779号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.以往，在人与机器人的位置接近的情况下停止机器人的动作，但若频繁地发生机器人的动作的停止，则机器人的动作效率有可能降低。另外，以往，在机器人将来有可能与人接触的情况下，变更机器人的轨道，但在该情况下，无法确保变更机器人的轨道后的安全性。另外，在仅进行基于机器学习的控制的情况下，难以满足安全基准。
9.本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供一种能够兼顾安全性以及机器人的动作效率的技术。
10.用于解决课题的手段
11.本发明的一个观点的控制装置具备：控制部，其基于表示机器人的动作轨道的动作轨道信息控制所述机器人的动作；判定部，其判定由检测部检测到的所述机器人的位置与人的位置之间的第1距离是否比第1规定距离短；预测部，其基于所述机器人的位置预测所述机器人的将来的位置，并且基于所述人的位置预测所述人的将来的位置；以及变更部，其判定所述机器人的将来的位置与所述人的将来的位置之间的第2距离是否比第2规定距离短，在所述第2距离比所述第2规定距离短的情况下，变更所述动作轨道信息以使所述第2距离成为所述第2规定距离以上，所述控制部在所述第1距离比所述第1规定距离短的情况下，无论所述动作轨道信息有无变更都进行所述机器人的动作的停止或减速，或者，在所述第1距离为所述第1规定距离以上并且所述动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的所述动作轨道信息控制所述机器人的动作。
12.控制部在第1距离比第1规定距离短的情况下，无论动作轨道信息有无变更，都进行机器人的动作的停止或减速。这样，控制部使机器人的动作的停止或减速优先于基于变
更后的动作轨道信息控制机器人的动作。通过在第1距离比第1规定距离短的情况下进行机器人的动作的停止或减速，能够避免机器人与人的碰撞、接触。控制部在第1距离为第1规定距离以上且动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的动作轨道信息控制机器人的动作。通过基于变更后的动作轨道信息控制机器人的动作，能够避免将来的机器人与人的碰撞、接触，能够抑制将来的机器人的动作的停止、减速。根据上述控制装置，通过并行地进行基于机器人的位置与人的位置的位置关系的机器人的动作的停止或减速、以及基于变更后的动作轨道信息控制机器人的动作，能够确保安全性，并且提高机器人的动作效率。因此，能够兼顾安全性以及机器人的动作效率。
13.在上述一个观点的控制装置中，所述检测部以规则或不规则的间隔检测所述机器人的位置和所述人的位置，每当检测到所述机器人的位置和所述人的位置时，所述判定部判定所述第1距离是否比所述第1规定距离短，每当检测到所述机器人的位置和所述人的位置时，所述预测部预测所述机器人的将来的位置和所述人的将来的位置。通过检测部以规则或不规则的间隔检测机器人的位置和人的位置，判定部能够随着时间经过地判定第1距离是否比第1规定距离短，预测部能够随着时间经过地预测机器人的将来的位置和人的将来的位置。因此，能够根据机器人的位置的随时间的变化以及人的位置的随时间的变化，避免机器人与人的碰撞、接触，能够避免将来的机器人与人的碰撞、接触。
14.在上述一个观点的控制装置中，所述判定部在所述第1距离为所述第1规定距离以上的情况下，向所述控制部发送第1信号，所述控制部在进行了所述机器人的动作的停止之后接收到所述第1信号并且在接收到所述第1信号之后所述动作轨道信息被变更的情况下，再次开始所述机器人的动作，基于在接收到所述第1信号之后被变更后的所述动作轨道信息进行所述机器人的动作的控制，或者，在进行了所述机器人的动作的减速之后接收到所述第1信号并且在接收到所述第1信号之后所述动作轨道信息被变更的情况下，使所述机器人的动作速度返回到减速前的速度，基于在接收到所述第1信号之后被变更后的所述动作轨道信息进行所述机器人的动作的控制。在进行了机器人的动作的停止或减速之后且接收到第1信号之前，即使动作轨道信息被变更，控制部也不基于变更后的动作轨道信息控制机器人的动作。通过这样的控制，使机器人的动作的停止或减速优先于基于变更后的动作轨道信息的机器人的动作，由此能够提高安全性。
15.在上述一个观点的控制装置中，所述判定部在所述第1距离比所述第1规定距离短的情况下，向所述变更部发送第2信号，并且，判定在向所述变更部发送了所述第2信号之后检测到的所述机器人的位置与人的位置之间的第3距离是否比所述第1规定距离短，在所述第3距离为所述第1规定距离以上的情况下，向所述变更部发送第3信号，所述变更部从接收到所述第2信号之后到接收到所述第3信号为止，不变更所述动作轨道信息。变更部从接收到第2信号之后到接收到第3信号为止，不变更动作轨道信息。因此，在从变更部接收到第2信号之后到接收到第3信号为止的期间，即使机器人的将来的位置与人的将来的位置之间的最短距离比第2规定距离短，变更部也不变更动作轨道信息。通过这样的控制，使机器人的动作的停止或减速优先于基于变更后的动作轨道信息的机器人的动作，由此能够提高安全性。
16.在上述一个观点的控制装置中，所述判定部在所述第1距离为所述第1规定距离以上的情况下，向所述控制部发送第4信号，所述控制部在进行了所述机器人的动作的停止之
后接收到所述第4信号并且所述动作轨道信息未被变更的情况下，重新开始所述机器人的动作，基于所述动作轨道信息进行所述机器人的动作的控制，或者，在降低了所述机器人的动作速度之后接收到所述第4信号并且所述动作轨道信息未被变更的情况下，使所述机器人的动作速度复原，基于所述动作轨道信息进行所述机器人的动作的控制。在通过进行机器人的动作的停止或减速，避免了机器人与人的碰撞、接触的情况下，再次开始机器人的动作，由此能够确保控制装置的安全性，并且提高机器人的动作效率。
17.在上述一个观点的控制装置中，所述预测部基于所述机器人的多个位置预测所述机器人的将来的位置。在上述一个观点的控制装置中，所述预测部基于所述机器人的位置和所述动作轨道信息预测所述机器人的将来的位置。在上述一个观点的控制装置中，所述预测部基于所述机器人的多个位置和所述动作轨道信息预测所述机器人的将来的位置。由此，机器人的将来的位置的预测精度提高。在上述一个观点的控制装置中，所述预测部基于所述人的多个位置预测所述人的将来的位置。由此，人的将来的位置的预测精度提高。所述预测部通过机器学习预测所述机器人的将来的位置和所述人的将来的位置。由此，机器人的将来的位置和人的将来的位置的预测精度提高。
18.本发明也能够理解为进行上述处理的至少一部分的控制系统、包含上述处理的至少一部分的控制方法或者用于实现该方法的程序、非暂时性地记录有该程序的记录介质。此外，上述单元以及处理分别能够尽可能地相互组合而构成本发明。
19.发明效果
20.根据本发明，能够提供能够兼顾安全性以及机器人的动作效率的技术。
附图说明
21.[图1]图1是本实施方式的控制系统的概略结构图。
[0022]
[图2]图2是本实施方式的控制装置的结构框图。
[0023]
[图3]图3是说明本实施方式的控制系统的处理流程的流程图。
[0024]
[图4]图4是本实施方式的控制装置的结构框图。
具体实施方式
[0025]
《应用例》
[0026]
图1是本实施方式的控制系统的概略结构图。在图1的控制系统中，在机器人1与人(作业者)10共存的环境下，例如在工厂等生产现场，掌握人10的动作来控制机器人1。图1的机器人1是垂直多关节机器人，具有基座11和与基座11连结的臂12。机器人1不限于垂直多关节机器人，也可以是水平多关节机器人等采用了其他方式的机器人。在臂12的末端安装有把持对象物的末端执行器(手)。并且，机器人1具有用于使臂12动作的伺服马达。
[0027]
控制系统具备：机器人1；机器人控制器2；控制装置3，其向机器人控制器2发送动作指示信号和动作轨道信息；以及作为检测部的传感器4，其以规则或不规则的间隔检测机器人1的位置和人10的位置。机器人控制器2基于动作轨道信息控制机器人1的动作。机器人控制器2是控制部的一例。动作轨道信息是表示机器人1的动作轨道的信息，例如包含机器人1的臂12的动作的起点、终点、从起点到终点的路径(pass)、起点与终点之间的中间点等信息。另外，机器人控制器2按照来自控制装置3的动作指示信号，控制机器人1的动作的开
始、停止、减速以及加速。动作指示信号包含机器人1的动作开始以及动作停止的指示、机器人1的动作速度的减少以及增加的指示等信号。
[0028]
传感器4检测机器人1的位置以及人10的位置，将检测结果发送到控制装置3。传感器4是测定到对象物的距离的距离测定传感器。作为传感器4，也可以使用radar(radio detection and ranging)、lidar(light detection and ranging)或三维照相机。另外，传感器4也可以是将radar、lidar以及三维照相机中的至少两个组合而成的传感器系统。机器人1的位置也可以是传感器4的检测范围中的相对位置。机器人1的位置也可以是机器人1的各部位的位置。例如，机器人1的位置也可以是臂12的末端的位置、安装于臂12的末端的末端执行器的位置、或者基座11的位置。人10的位置也可以是传感器4的检测范围中的相对位置。人10的位置也可以是人10的各部位的位置。例如，人10的位置也可以是人10的手的位置、脚的位置或头的位置。
[0029]
控制装置3具有安全判定部31、预测处理部32以及轨道规划部33。安全判定部31判定机器人1的位置与人10的位置之间的距离(第1距离)是否比第1规定距离短。安全判定部31在机器人1的位置与人10的位置之间的距离为第1规定距离以上的情况下，向机器人控制器2发送机器人1的动作开始的指示信号。在刚对机器人1接通电源后等机器人1动作开始前的情况下，机器人控制器2当接收到机器人1的动作开始的指示信号时，基于动作轨道信息控制机器人1的动作。也可以是，安全判定部31或轨道规划部33将动作轨道信息发送到机器人控制器2，机器人控制器2将接收到的动作轨道信息存储在机器人控制器2的存储部中。动作轨道信息也可以预先存储于机器人控制器2的存储部。第1规定距离是能够任意设定的距离，既可以是机器人1的可动区域中的距机器人1的中心位置的最大距离，也可以是比机器人1的可动区域大的区域中的距机器人1的中心位置的最大距离。
[0030]
安全判定部31在机器人1的位置与人10的位置之间的距离比第1规定距离短的情况下，向机器人控制器2发送机器人1的动作停止的指示信号(以下表记为停止信号)或者机器人1的动作减速的指示信号(以下表记为减速信号)。机器人控制器2在开始基于动作轨道信息控制机器人1的动作之后接收到停止信号的情况下，进行机器人1的动作的停止。机器人控制器2在开始基于动作轨道信息控制机器人1的动作之后接收到减速信号的情况下，进行机器人1的动作的减速。停止信号和减速信号是第1信号的一例。
[0031]
预测处理部32基于由传感器4检测到的机器人1的位置来预测机器人1的将来的位置。机器人1的将来的位置是从当前时刻起规定时间后的机器人1的位置。预测处理部32基于由传感器4检测到的人10的位置来预测人10的将来的位置。人10的将来的位置是从当前时刻起规定时间后的人10的位置。
[0032]
轨道规划部33基于机器人1的将来的位置以及人10的将来的位置判定将来的机器人1与人10的位置关系，基于判定结果决定是否变更动作轨道信息。轨道规划部33判定机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的距离(第2距离)是否比第2规定距离短。轨道规划部33在机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的距离比第2规定距离短的情况下，变更动作轨道信息以使机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的距离成为第2规定距离以上。轨道规划部33是变更部的一例。第2规定距离是能够任意设定的距离，可以是机器人1的可动区域中的距机器人1的中心位置的最大距离，也可以是比机器人1的可动区域大的区域中的距机器人1的中心位置的最大距离。第1规定距离与第2规定距离可以
是相同的距离，第1规定距离与第2规定距离也可以是不同的距离。轨道规划部33在机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的距离为第2规定距离以上的情况下，不变更动作轨道信息。
[0033]
机器人控制器2在从安全判定部31接收到停止信号的情况下，无论动作轨道信息有无变更，都进行机器人1的动作的停止。另外，机器人控制器2在从安全判定部31接收到减速信号的情况下，无论动作轨道信息有无变更，都进行机器人1的减速。即使动作轨道信息被变更，机器人控制器2也根据停止信号或减速信号进行机器人1的动作的停止或减速。这样，机器人控制器2使机器人1的动作的停止或减速优先于基于变更后的动作轨道信息控制机器人1的动作。通过机器人控制器2根据停止信号或减速信号进行机器人1的动作的停止或减速，能够避免机器人1与人10的碰撞、接触。另外，通过传感器4以规则或不规则的间隔检测机器人1的位置以及人10的位置，能够根据机器人1的位置的随时间的变化以及人10的位置的随时间的变化，避免机器人1与人10的碰撞、接触。
[0034]
机器人控制器2在未从安全判定部31接收到停止信号或减速信号并且动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的动作轨道信息控制机器人1的动作。即，机器人控制器2在机器人1的位置与人10的位置之间的距离为第1规定距离以上并且动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的动作轨道信息控制机器人1的动作。通过机器人控制器2基于变更后的动作轨道信息控制机器人1的动作，能够避免将来的机器人1与人10的碰撞、接触。另外，通过传感器4以规则或不规则的间隔检测机器人1的位置以及人10的位置，能够根据机器人1的位置的随时间的变化以及人10的位置的随时间的变化，避免将来的机器人1与人10的碰撞、接触。
[0035]
根据具备控制装置3的控制系统，通过并行地进行基于机器人1的位置与人10的位置的位置关系的机器人1的动作的停止或减速、以及基于变更后的动作轨道信息的机器人1的动作的控制，能够在确保安全性的同时提高机器人1的动作效率。因此，能够兼顾安全性以及机器人1的动作效率。另外，与仅进行基于机器学习的控制的情况相比，容易满足安全基准。因此，控制装置3、控制系统的安全认证变得容易，能够将高度控制技术应用于机器人1与人10的共存、协作的场景。
[0036]
在图1所示的结构例中，机器人控制器2与控制装置3为分体的，但机器人控制器2与控制装置3也可以为一体。可以将控制装置3的功能并入机器人控制器2，也可以将机器人控制器2的功能并入控制装置3。
[0037]
《系统结构》
[0038]
参照图1和图2来说明控制系统。将控制系统整体中的与安全系统相关的部分称为安全关联部，将安全系统以外的部分称为非安全关联部。在本实施方式中，主要是安全判定部31作为安全关联部5发挥功能，主要是预测处理部32和轨道规划部33作为非安全关联部6发挥功能。
[0039]
安全判定部31具有处理部311、存储器312以及输出部313。处理部311读出保存于存储器312的程序，进行安全判定部31的各部的控制、信号处理、运算处理等。另外，处理部311对从传感器4接收的检测结果进行处理，并存储于存储器312。处理部311例如也可以由具有cpu等处理器、ram、非易失性的存储装置(例如rom、闪存等)等的计算机构成。计算机的方式没有限制。也可以由asic、fpga那样的电路构成处理部311提供的功能的全部或者一部
分。存储器312存储处理部311进行处理所需的数据。存储器312也可以是ram、非易失性的存储装置等。输出部313将由处理部311生成的信号输出到机器人控制器2。
[0040]
安全判定部31基于机器人1的位置以及人10的位置判定机器人1与人10的位置关系。安全判定部31每当从传感器4接收到检测结果时，判定机器人1与人10的位置关系。即，每当检测到机器人1的位置和人10的位置时，安全判定部31判定机器人1的位置与人10的位置之间的距离是否比第1规定距离短。因此，安全判定部31随着时间经过地判定机器人1的位置与人10的位置之间的距离是否比第1规定距离短。安全判定部31基于判定结果生成停止信号或减速信号，向机器人控制器2发送停止信号或减速信号。
[0041]
预测处理部32具有处理部321、存储器322以及输出部323。处理部321读出保存于存储器322的程序，进行预测处理部32的各部的控制、信号处理、运算处理等。另外，处理部321对从传感器4接收的检测结果进行处理，并存储于存储器322。处理部321例如也可以由具有cpu等处理器、ram、非易失性的存储装置等的计算机构成。计算机的方式没有限制。也可以由asic、fpga那样的电路构成处理部321提供的功能的全部或者一部分。存储器322存储处理部321进行处理所需的数据。存储器322也可以是ram、非易失性的存储装置等。输出部323将由处理部321生成的信号向轨道规划部33输出。
[0042]
预测处理部32基于机器人1的位置预测机器人1的将来的位置，基于人10的位置预测人10的将来的位置。每当检测到机器人1的位置和人10的位置时，预测处理部32预测机器人1的将来的位置和人10的将来的位置。因此，预测处理部32随着时间经过地预测机器人1的将来的位置和人10的将来的位置。预测处理部32也可以通过利用了ai(人工智能)的机器学习预测机器人1的将来的位置和人10的将来的位置。预测处理部32也可以每当检测到机器人1的位置时将机器人1的位置蓄积于存储器322、其他存储装置，基于机器人1的多个位置预测机器人1的将来的位置。预测处理部32也可以基于机器人1的位置和动作轨道信息预测机器人1的将来的位置。预测处理部32也可以基于机器人1的多个位置和动作轨道信息预测机器人1的将来的位置。由此，机器人1的将来的位置的预测精度提高。预测处理部32也可以每当检测到人10的位置时将人10的位置蓄积于存储器322、其他存储装置，基于人10的多个位置预测人10的将来的位置。由此，人10的将来的位置的预测精度提高。预测处理部32对轨道规划部33生成包含机器人1的将来的位置和人10的将来的位置的信号，发送至轨道规划部33。
[0043]
轨道规划部33包含处理部331、存储器332和输出部333。处理部331读出保存于存储器332的程序，进行轨道规划部33的各部的控制、信号处理、运算处理等。另外，处理部331对从预测处理部32接收的信号进行处理，并存储于存储器332。处理部331例如也可以由具有cpu等处理器、ram、非易失性的存储装置等的计算机构成。计算机的方式没有限制。也可以由asic、fpga那样的电路构成处理部331提供的功能的全部或者一部分。存储器332存储处理部331进行处理所需的数据。存储器332也可以是ram、非易失性的存储装置等。输出部333将由处理部331生成的信号、规定的信息输出到机器人控制器2。
[0044]
轨道规划部33基于机器人1的将来的位置和人10的将来的位置判定将来的机器人1与人10的位置关系，基于判定结果决定是否变更动作轨道信息。轨道规划部33当变更了动作轨道信息时，将变更后的动作轨道信息发送到机器人控制器2。机器人控制器2接收变更后的动作轨道信息，在机器人控制器2的存储部中存储变更后的动作轨道信息。
[0045]
在上述中，示出了在机器人控制器2的存储部中存储动作轨道信息和变更后的动作轨道信息的例子，但不限于该例子。也可以在与机器人控制器2连接的外部存储装置中存储动作轨道信息和变更后的动作轨道信息。机器人控制器2也可以从外部存储装置取得动作轨道信息。轨道规划部33也可以在变更了动作轨道信息的情况下，将变更后的动作轨道信息存储于外部存储装置，向机器人控制器2发送表示变更了动作轨道信息的信号。机器人控制器2也可以在接收到表示变更了动作轨道信息的信号的情况下，从外部存储装置取得变更后的动作轨道信息。
[0046]
按照图3的流程图，说明控制系统的处理的流程。在图3的流程图中，安全关联部5(安全判定部31)进行步骤s102～s104的处理，非安全关联部6(预测处理部32、轨道规划部33)进行步骤s105～s109的处理。
[0047]
传感器4检测机器人1的位置和人10的位置，将检测结果发送到安全判定部31和预测处理部32(步骤s101)。安全判定部31当从传感器4接收到检测结果时，计算机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离(步骤s102)。安全判定部31分别计算机器人1的各部位的位置与人10的各部位的位置之间的距离，将计算出的多个距离中的最短距离决定为机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离。安全关联部5(安全判定部31)判定机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离是否比第1规定距离短(步骤s103)。
[0048]
安全判定部31在机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离比第1规定距离短的情况下(步骤s103：是)，向机器人控制器2发送停止信号或减速信号(步骤s104)。机器人控制器2在接收到停止信号的情况下，进行机器人1的动作的停止，在接收到减速信号的情况下，进行机器人1的动作的减速。安全判定部31在机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离为第1规定距离以上的情况下(步骤s103：否)，不向机器人控制器2发送停止信号和减速信号。每当安全判定部31从传感器4接收到检测结果时，执行步骤s102～s104的处理。
[0049]
预测处理部32当接收到来自传感器4的检测结果时，预测机器人1的将来的位置和人10的将来的位置(步骤s105)。预测处理部32计算机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的最短距离(步骤s106)。换言之，预测处理部32计算将来的机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离。预测处理部32分别计算机器人1的各部位的将来的位置与人10的各部位的将来的位置之间的距离，将计算出的多个距离中的最短距离决定为机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的最短距离。轨道规划部33判定机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的最短距离是否比第2规定距离短(步骤s107)。
[0050]
轨道规划部33在机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的最短距离比第2规定距离短的情况下(步骤s107：是)，变更动作轨道信息以使机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的距离成为第2规定距离以上(步骤s108)。轨道规划部33将变更后的动作轨道信息发送到机器人控制器2(步骤s109)。机器人控制器2在未接收到停止信号或减速信号并且动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的动作轨道信息控制机器人1的动作。轨道规划部33在机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的最短距离为第2规定距离以上的情况下(步骤s107：否)，不变更动作轨道信息。每当预测处理部32从传感器4接收到检测结果时，执行步骤s105～s109的处理。
[0051]
机器人控制器2在接收到停止信号的情况下，无论动作轨道信息有无变更都进行机器人1的动作的停止，在接收到减速信号的情况下，无论动作轨道信息有无变更都进行机
器人1的动作的减速。这样，机器人控制器2使机器人1的动作的停止或减速优先于基于变更后的动作轨道信息控制机器人1的动作。即，在控制系统中，将安全关联部5的优先级设定得比非安全关联部6的优先级高，并行地进行高优先级的安全关联部5的处理和非安全关联部6的处理。对将安全关联部5的优先级设定得比非安全关联部6的优先级高的第1方法和第2方法进行说明。
[0052]
(第1方法)
[0053]
第1方法是如下处理：在进行了机器人1的动作的停止或减速的情况下，机器人控制器2忽略轨道规划部33对动作轨道信息的变更，直到机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离成为第1规定距离以上为止。安全判定部31在机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离为第1规定距离以上的情况下(步骤s103：否)，向机器人控制器2发送第1安全信号。第1安全信号是第1信号的一例。机器人控制器2在由于接收到停止信号而进行了机器人1的动作的停止之后接收到第1安全信号并且在接收到第1安全信号之后动作轨道信息被变更的情况下，重新开始机器人1的动作。并且，机器人控制器2基于在接收到第1安全信号之后被变更后的动作轨道信息进行机器人1的动作的控制。机器人控制器2在由于接收到减速信号而进行了机器人1的动作的减速之后接收到第1安全信号并且在接收到第1安全信号之后动作轨道信息被变更的情况下，使机器人1的动作速度返回到减速前的速度。并且，机器人控制器2基于在接收到第1安全信号之后被变更后的动作轨道信息进行机器人1的动作的控制。
[0054]
机器人控制器2在进行了机器人1的动作的停止之后且接收第1安全信号之前，即使动作轨道信息被变更，也不基于变更后的动作轨道信息控制机器人1的动作。机器人控制器2在进行了机器人1的动作的减速之后且接收第1安全信号之前，即使动作轨道信息被变更，也不基于变更后的动作轨道信息控制机器人1的动作。这样，通过将安全关联部5的优先级设定得比非安全关联部6的优先级高，能够提高控制系统的安全性。
[0055]
(第2方法)
[0056]
第2方法是如下处理：在进行了机器人1的动作的停止或减速的情况下，轨道规划部33中断动作轨道信息的变更，直到机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离成为第1规定距离以上为止。安全判定部31在机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离(第1距离)比第1规定距离短的情况下(步骤s103：是)，向轨道规划部33发送危险信号。危险信号是第2信号的一例。安全判定部31判定在向轨道规划部33发送了危险信号之后由传感器4检测到的机器人1的位置与人10的位置之间的距离(第3距离)是否比第1规定距离短(步骤s103)。安全判定部31在机器人1的位置与人10的位置之间的距离(第3距离)为第1规定距离以上的情况下，向轨道规划部33发送变更信号。变更信号是第3信号的一例。轨道规划部33从接收到危险信号之后到接收到变更信号为止，不变更动作轨道信息。因此，在从轨道规划部33接收到危险信号之后到接收到变更信号为止的期间，即使机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的最短距离变得比第2规定距离短，轨道规划部33也不变更动作轨道信息。这样，通过将安全关联部5的优先级设定得比非安全关联部6的优先级高，能够提高控制系统的安全性。
[0057]
传感器4以规则或不规则的间隔检测机器人1的位置和人10的位置。对安全判定部31向机器人控制器2发送了停止信号或减速信号后从传感器4接收到检测结果的情况进行
说明。安全判定部31在向机器人控制器2发送了停止信号或减速信号后从传感器4接收到检测结果时，计算机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离(步骤s102)。安全判定部31判定在向机器人控制器2发送了停止信号或减速信号之后由传感器4检测到的机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离是否比第1规定距离短(步骤s103)。
[0058]
安全判定部31在向机器人控制器2发送了停止信号或减速信号之后由传感器4检测到的机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离为第1规定距离以上的情况下，向机器人控制器2发送第2安全信号。第2安全信号是第4信号的一例。机器人控制器2在由于接收到停止信号而进行了机器人1的动作的停止之后接收到第2安全信号并且动作轨道信息未被变更的情况下，重新开始机器人1的动作，基于动作轨道信息进行机器人1的控制。在通过进行机器人1的动作的停止，避免了机器人1与人10的碰撞、接触的情况下，再次开始机器人1的动作，由此能够确保控制系统的安全性，并且提高机器人1的动作效率。
[0059]
机器人控制器2在由于接收到减速信号而进行了机器人1的动作的减速之后接收到第2安全信号并且动作轨道信息未被变更的情况下，使机器人1的动作速度返回到减速前的速度，基于动作轨道信息进行机器人1的控制。在通过进行机器人1的动作的减速，避免了机器人1与人10的碰撞、接触的情况下，使机器人1的动作速度返回到减速前的速度，由此能够确保控制系统的安全性，并且提高机器人1的动作效率。
[0060]
在图3的流程图中，示出了安全关联部5使用机器人1的位置与人10的位置之间的最短距离来进行判定的例子，但不限定于该例子。例如，安全关联部5也可以使用机器人1的位置与人10的位置之间的最长距离来进行判定。另外，在图3的流程图中，示出了非安全关联部6使用机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的最短距离来进行判定的例子，但不限定于该例子。例如，非安全关联部6也可以使用机器人1的将来的位置与人10的将来的位置之间的最长距离来进行判定。
[0061]
在上述中，预测处理部32是预测机器人1的将来的位置且预测人10的将来的位置的结构，但不限定于该结构。如图4所示，也可以是，第1预测处理部32a预测机器人1的将来的位置，第2预测处理部32b预测人10的将来的位置。预测处理部32a具有处理部321a、存储器322a以及输出部323a。处理部321a、存储器322a以及输出部323a的结构等与处理部321、存储器322以及输出部323相同。预测处理部32b具有处理部321b、存储器322b以及输出部323b。处理部321b、存储器322b以及输出部323b的结构等与处理部321、存储器322以及输出部323相同。
[0062]
传感器4检测机器人1的位置和人10的位置，将检测结果发送到安全判定部31、第1预测处理部32a以及第2预测处理部32b。第1预测处理部32a在接收到来自传感器4的检测结果时，预测机器人1的将来的位置。第2预测处理部32b在接收到来自传感器4的检测结果时，预测人10的将来的位置。其他方面与预测处理部32相同。
[0063]
上述说明的各处理也可以理解为由计算机执行的方法。另外，也可以将用于使计算机执行上述说明的各处理的程序通过网络或者从非暂时性地保持数据的计算机可读取的记录介质等提供给计算机。通过使计算机读入并执行上述程序，能够作为机器人控制器2或控制装置3发挥功能。也可以通过使计算机读入并执行上述程序，作为机器人控制器2和控制装置3发挥功能。
[0064]
《附记》
[0065]
一种控制装置(3)，其具备：控制部(2)，其基于表示机器人(1)的动作轨道的动作轨道信息控制所述机器人(1)的动作；判定部(31)，其判定由检测部(4)检测到的所述机器人的位置与人的位置之间的第1距离是否比第1规定距离短；预测部(32)，其基于所述机器人(1)的位置预测所述机器人(1)的将来的位置，并且基于所述人的位置预测所述人的将来的位置；以及变更部(33)，其判定所述机器人(1)的将来的位置与所述人的将来的位置之间的第2距离是否比第2规定距离短，在所述第2距离比所述第2规定距离短的情况下，变更所述动作轨道信息以使所述第2距离成为所述第2规定距离以上，所述控制部(2)在所述第1距离比所述第1规定距离短的情况下，无论所述动作轨道信息有无变更，都进行所述机器人(1)的动作的停止或减速，或者，在所述第1距离为所述第1规定距离以上并且所述动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的所述动作轨道信息控制所述机器人(1)的动作。
[0066]
标号说明
[0067]
1：机器人；2：机器人控制器；3：控制装置；4：传感器；5：安全关联部；6：非安全关联部；10：人；31：安全判定部；32：预测处理部；32a：第1预测处理部；32b：第2预测处理部；33：轨道规划部。

技术特征：
1.一种控制装置，其具备：控制部，其基于表示机器人的动作轨道的动作轨道信息控制所述机器人的动作；判定部，其判定由检测部检测到的所述机器人的位置与人的位置之间的第1距离是否比第1规定距离短；预测部，其基于所述机器人的位置预测所述机器人的将来的位置，并且基于所述人的位置预测所述人的将来的位置；以及变更部，其判定所述机器人的将来的位置与所述人的将来的位置之间的第2距离是否比第2规定距离短，在所述第2距离比所述第2规定距离短的情况下，变更所述动作轨道信息以使所述第2距离成为所述第2规定距离以上，所述控制部在所述第1距离比所述第1规定距离短的情况下，无论所述动作轨道信息有无变更都进行所述机器人的动作的停止或减速，或者，在所述第1距离为所述第1规定距离以上并且所述动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的所述动作轨道信息控制所述机器人的动作。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述检测部以规则或不规则的间隔检测所述机器人的位置和所述人的位置，每当检测到所述机器人的位置和所述人的位置时，所述判定部判定所述第1距离是否比所述第1规定距离短，每当检测到所述机器人的位置和所述人的位置时，所述预测部预测所述机器人的将来的位置和所述人的将来的位置。3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，所述判定部在所述第1距离为所述第1规定距离以上的情况下，向所述控制部发送第1信号，所述控制部在进行了所述机器人的动作的停止之后接收到所述第1信号并且在接收到所述第1信号之后所述动作轨道信息被变更的情况下，再次开始所述机器人的动作，基于在接收到所述第1信号之后被变更后的所述动作轨道信息进行所述机器人的动作的控制，或者，在进行了所述机器人的动作的减速之后接收到所述第1信号并且在接收到所述第1信号之后所述动作轨道信息被变更的情况下，使所述机器人的动作速度返回到减速前的速度，基于在接收到所述第1信号之后被变更后的所述动作轨道信息进行所述机器人的动作的控制。4.根据权利要求2所述的控制装置，其中，所述判定部在所述第1距离比所述第1规定距离短的情况下，向所述变更部发送第2信号，并且，判定在向所述变更部发送了所述第2信号之后检测到的所述机器人的位置与人的位置之间的第3距离是否比所述第1规定距离短，在所述第3距离为所述第1规定距离以上的情况下，向所述变更部发送第3信号，所述变更部从接收到所述第2信号之后到接收到所述第3信号为止，不变更所述动作轨道信息。5.根据权利要求2所述的控制装置，其中，所述判定部在所述第1距离为所述第1规定距离以上的情况下，向所述控制部发送第4信号，
所述控制部在进行了所述机器人的动作的停止之后接收到所述第4信号并且所述动作轨道信息未被变更的情况下，重新开始所述机器人的动作，基于所述动作轨道信息进行所述机器人的动作的控制，或者，在降低了所述机器人的动作速度之后接收到所述第4信号并且所述动作轨道信息未被变更的情况下，使所述机器人的动作速度复原，基于所述动作轨道信息进行所述机器人的动作的控制。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的控制装置，其中，所述预测部基于所述机器人的多个位置预测所述机器人的将来的位置。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的控制装置，其中，所述预测部基于所述机器人的位置和所述动作轨道信息预测所述机器人的将来的位置。8.根据权利要求1至5中的任一项所述的控制装置，其中，所述预测部基于所述机器人的多个位置和所述动作轨道信息预测所述机器人的将来的位置。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的控制装置，其中，所述预测部基于所述人的多个位置预测所述人的将来的位置。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的控制装置，其中，所述预测部通过机器学习预测所述机器人的将来的位置和所述人的将来的位置。11.一种控制装置，其具备：控制部，其基于表示机器人的动作轨道的动作轨道信息控制所述机器人的动作；判定部，其判定由检测部检测到的所述机器人的位置与人的位置之间的第1距离是否比第1规定距离短；第1预测部，其基于所述机器人的位置预测所述机器人的将来的位置；第2预测部，其基于所述人的位置预测所述人的将来的位置；以及变更部，其判定所述机器人的将来的位置与所述人的将来的位置之间的第2距离是否比第2规定距离短，在所述第2距离比所述第2规定距离短的情况下，变更所述动作轨道信息以使所述第2距离成为所述第2规定距离以上，所述控制部在所述第1距离比所述第1规定距离短的情况下，无论所述动作轨道信息有无变更都进行所述机器人的动作的停止或减速，或者，在所述第1距离为所述第1规定距离以上并且所述动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的所述动作轨道信息控制所述机器人的动作。12.一种控制系统，其具备：权利要求1至11中的任一项所述的控制装置；所述机器人；以及所述检测部。13.一种控制方法，其中，由计算机执行以下步骤：控制步骤，基于表示机器人的动作轨道的动作轨道信息控制所述机器人的动作；判定步骤，判定由检测部检测到的所述机器人的位置与人的位置之间的第1距离是否比第1规定距离短；预测步骤，基于所述机器人的位置预测所述机器人的将来的位置，并且基于所述人的
位置预测所述人的将来的位置；以及变更步骤，判定所述机器人的将来的位置与所述人的将来的位置之间的第2距离是否比第2规定距离短，在所述第2距离比所述第2规定距离短的情况下，变更所述动作轨道信息以使所述第2距离成为所述第2规定距离以上，在所述控制步骤中，在所述第1距离比所述第1规定距离短的情况下，无论所述动作轨道信息有无变更都进行所述机器人的动作的停止或减速，或者，在所述第1距离为所述第1规定距离以上并且所述动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的所述动作轨道信息控制所述机器人的动作。14.一种程序，所述程序用于使计算机执行权利要求13所述的控制方法的各步骤。

技术总结
控制部基于动作轨道信息控制机器人的动作。检测部检测机器人的位置和人的位置。判定部判定机器人的位置与人的位置之间的第1距离是否比第1规定距离短。预测部基于机器人的位置预测机器人的将来的位置，并且基于人的位置来测人的将来的位置。变更部在机器人的将来的位置与人的将来的位置之间的第2距离比第2规定距离短的情况下，变更动作轨道信息以使第2距离成为第2规定距离以上。控制部在第1距离比第1规定距离短的情况下，无论动作轨道信息有无变更都进行机器人的动作的停止或减速。控制部在第1距离为第1规定距离以上且动作轨道信息被变更的情况下，基于变更后的动作轨道信息控制机器人的动作。控制机器人的动作。控制机器人的动作。


技术研发人员：宁霄光
受保护的技术使用者：欧姆龙株式会社
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2023/10/5