JPH01193188A - マニピュレータのパラメータ調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 この発明はマスク・スレーブ型マニピュレータ制御運転
等に用いるマニピュレータのパラメータ調整方法に関す
る。

Ｂ０発明の概要 この発明はマニピュレータのパラメータ調整方法におい
て、 マニピュレータアームのメカニカルストッパの位置デー
タから位置工学変換パラメータを求めてメモリに記憶さ
せるようにしたことにより、位置工学変換パラメータが
自動的に容易に算出できるようにするとともに算出され
たパラメータを用いて制御運転が正確に行うことができ
るようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 マスク・スレーブ型サーボマニピュレータシステムを制
御運転するには、通常、そのマニピュレータシステムを
工場内で組み立てた後、各アームの軸の現在位置を示す
データを予め求めておいて、実際に使用する場所で上記
マニピュレータを再度組み立てた後、前記データを使用
して行っていた。

上記データは普通ポテンショメータなどの位置センサか
らのデータを位置工学変換したものが使用される。この
工学変換パラメータとしてはゲインとオフセットの２つ
がある。これらパラメータはシステムの稼働時（上記の
ように工場内で組み立てた後）、調整した後、登録し、
次のような場合以外には登録したデータは変更しない手
段をとっている。しかし、位置センサ等が故障したとき
にそれを取り換えた場合には、第５図に示すように軸４
０を基準位置にアーム４１を調整員が調整し、その時の
位置センサデータから位置工学変換パラメータのゲイン
およびオフセットを算出し、システムパラメータを得て
再登録する処理を行っている。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 上記のようにアームを調整できる場合にはデータの再登
録が可能であるが、スレーブアームなどにおいて、調整
員が直接基準位置にアームを調整できない（原子炉等に
おいて）場合がある。このようなときにはセンサが故障
してセンサを取り換えたとき、その都度パラメータを調
整する必要があるけれども、センサの位置ずれによるパ
ラメータの調整が充分に行われない。このため、マスク
とスレーブアームの位置合わせが正確に行われなく、制
御運転が不正確になってしまう問題がある。

この発明は上記の問題点を解決するために、アームの各
軸のメカニカルストッパを用いてパラメータの調整を行
って調整後パラメータを記憶するようにしたマニピュレ
ータのパラメータ調整方法を得ることを目的とする。

Ｅ１課題を解決するための手段 この発明はマニピュレータのアームを動かした後、その
アームの軸がメカニカルストッパに到達したときの位置
データを求め、このデータから位置工学変換パラメータ
のゲインおよびオフセット値をメモリに記憶させ、その
後、メモリに記憶されたパラメータを用いてアームの制
御運転を行うようにしたことにあります。

Ｆ８作用 マニピュレータのアームの各軸のメカニカルストッパは
上限、下限に設けられている。このメカニカルストッパ
は通常制御運転時の動作範囲外（第４図に示す）に設け
られているが、このストッパをパラメータの位置データ
として求める。求められた位置データはメモリに記憶さ
れる。メカニカルストッパは予め決められた位置に設定
されているので、記憶されたデータからパラメータのゲ
インおよびオフセット値が自動的に算出され、パラメー
タ値として内部にセットされる。以後の制御運転におい
てはこのセットされたパラメータが使用されて位置工学
変換処理が正しく行われる。

Ｇ、実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、ｌは例えばマスク・スレーブ型サーボ
マニピュレータのアームを動かす手段で、この手段ｌで
アームが動かされると、その軸は第４図に示すメカニカ
ルストッパの上限あるいは下限に到達する。軸がストッ
パに到達したなら、そのときの位置データを手段２で求
める。手段２で求められたデータから位置工学変換パラ
メータを手段３で得る。手段３で得られたごくラメータ
（ゲインおよびオフセット）をメモリ手段４に記憶する
。メモリ手段４に記憶されたパラメータは制御運転手段
５で使用される。

次にパラメータをメモリ手段４に記憶させる詳細を第２
図を用いて述べる。第２図において、１１はアームを駆
動する速度指令部で、この速度指令部１１から送出され
る指令値はつき合わせ部１２のプラス側に与えられる。

このつき合わせ部１２のマイナス側には速度フィードバ
ックゲイン処理部Ｉ３からの出力値が与えられる。つき
合わせ部Ｉ２は両値の偏差出力を出力に得る。この出力
はＰＩ補償処理部１４で補償処理され、その出力が電流
指令値となってドライバ回路部１５に人力される。ドラ
イバ回路部１５の出力は図示しないアームを動かすモー
タ信号となる。ドライバ回路部１５の出力信号は位置デ
ータとしてデータチエツク部１６でチエツクされ、前回
入力されたデータとの変化量が１ΔＥ１内になれば、そ
の時の位置データがストアされる。上記処理をメカニカ
ルストッパの上限および下限２回行うことにより、パラ
メータ調整処理は完了する。このときのストアされた位
置データから位置工学変換パラメータのゲインおよびオ
フセットが演算されてメモリ１７に格納される。

次に第３図について述べる。第３図はマニピュレータの
制御運転時のブロック図で、２！はアーム位置の指令部
で、この指令部２！の指令値はつき合わせ部２２のプラ
ス側に与えられる。つき合わせ部２２のマイナス側には
位置フィードバック部２３の出力が供給される。この位
置フィードバック部２３には第２図で求めたメモリＩ７
のパラメータ値が使用される。このため、現在の位置工
学変換が正しくなされる。つき合わせ部２２の出力はサ
ーボゲイン部２４を介して速度フィードバック部２５の
出力とつき合わせ部２６でつき合わせられる。つき合わ
せ部２６の出力はＰＩ補償処理部２７を介して電流指令
値となってドライバ回路部２８に与えられる。ドライバ
回路２８の出力でマニピュレータのアームか動かされる
。

Ｈ１発明の効果 以上述べたように、この発明によれば、アームのメカニ
カルストッパの位置データから位置工学変換パラメータ
を自動的に算出して記憶するようにするとともにこのパ
ラメータを用いてアームの制御運転を行うようにしたの
で精度の高い運転が可能となり、原子炉等の操作に適用
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はパラメータ調整時のブロック図、第３図は制御運転時
のブロック図、第４図はマニピュレータアームのメカニ
カルストッパの上限、下限位置を示す説明図、第５図は
マニピュレータアームと軸との概略構成説明図である。 ■・・・アームを動かす手段、２・・・位置データを求
める手段、３・・・位置工学変換パラメータを得る手段
、４・・・パラメータを記憶する手段、５・・・制御運
転手段。 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マニピュレータのアームを動かした後、そのアー
   ムの軸がメカニカルストッパに到達したときの位置デー
   タを求め、このデータから位置工学変換パラメータ値を
   メモリに記憶させ、その後、メモリに記憶されたパラメ
   ータを用いてアームの制御運転を行うようにしたことを
   特徴とするマニピュレータのパラメータ調整方法。