JPH02152791A

JPH02152791A - マスタースレーブ形作業用ロボット

Info

Publication number: JPH02152791A
Application number: JP30343788A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hirashima; 平島　博志
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1990-06-12

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】［産業上の利用分野］本発明は、例えば架空配電工事の活線作業用ロボット等
として使用されるマスタースレーブ形作業用ロボットの
改良に関するものである。

［従来技術］第２図に示すようにマスタースレーブ形作業用ロボット
は、マスターマニピュレータ１の関節部２における変位
角度量を、回転軸よりなるマスタマニピｌレータ角度伝
達系３を経てポテンショメータよりなるマスターマニピ
ュレータ角度検出器４に伝えて検出し、このようなマス
ター指令部５から１ｑられた電圧信号よりなる位置信号
を減算器６に入力し、同様にスレーブマニピュレータ７
の関節部８における変位角度量を回転軸よりなるスレー
ブマニピュレータ角度伝達系９を経てポテンショメータ
よりなるスレーブマニピュレータ角度検出器１０に伝え
て検出し、このような構造のスレーブマニピュレータ機
構１１から１９られた電圧信号よりなる位置信号を減算
器６に入力し、減算器６では両人力信号の差信号を得て
増幅器１２で増幅し、これを制御信号としてサーボ弁よ
りなる流量制御弁１３を制御し、この流量制御弁１３に
よりスレーブマニピュレータ７を駆動するスレーブマニ
ピュレータ用油圧アクチュエータ１４を制御していた。

［発明が解決しようとする課題］このような従来のマスタースレーブ形作業用ロボットで
は、角度検出器４，１０の何れか一方または双方が断線
した場合、位置信号がなくなるため制御不能になり、暴
走してしまう問題点があった。

本発明の目的は、少なくとも一方の位置信号がなくなっ
ても暴走をしなくなるマスタースレーブ形作業用ロボッ
トを提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するための本発明の詳細な説明すると
、本発明はマスター指令部の位置信号とスレーブマニピ
ュレータの位置信号との差信号を得、該差信号で流量制
御弁を制御してスレーブマニピュレータ用油圧アクチュ
エータを制御し、該スレーブマニピュレータ用油圧りチ
ュエータで前記スレーブマニピュレータを操作するマス
タースレーブ形作業用ロボットにおいて、前記マスター
指令部の前記位置信号と前記スレーブマニピュレータの
位置信号とを入力信号として両位置信号の少なくとも一
方が異常になった時には前記スレーブマニピュレータの
動作を停止させる制御を行う中央処理部を備えているこ
とを特徴とする。

［作用１このように中央処理部で両位置信号の異常を検出して、
異常が発見されたときスレーブマニピレータの動作を停
止させると、スレーブマニピュレータの暴走を防止でき
る。

［実施例］以下、本発明の実施例を第１図を参照して詳細に説明す
る。なお、前述した第２図と対応する部分には同一符号
を付けて示している。図示のように、本実施例のマスタ
ースレーブ形作業用ロボットは、前述したマスター指令
部５及びスレーブマニピュレータ機構１１のほかに、制
御部１５．マニピュレータ操作盤１６．油圧制御部１８
を備えている。

制御部１５は、前述した減算器６．増幅器１２゜流量制
御弁１３のほかに、中央処理部１９．第１の手動自動切
替スイッチ２０．第２の手動自動切替スイッチ２１を備
えている。第１の手動自動切替スイッチ２０は、自動側
接点２０ａと、手動側接点２０ｂとを備えている。第２
の手動自仙切替スイッチ２１は、常閉の自動用接点２１
ａと、常開の手動用接点２１ｂとを備えている。

中央処理部１９は、マスター指令部５からの位置信号Ｓ
１と、スレーブマニピュレータ機構１１からの位置信号
Ｓ２と、マニピュレータ操作盤１６からの非常停止押し
釦操作信号ＤＩ、手動操作切替スイッチ操作信号Ｄ２．
起動時油圧入押し釦操作信号Ｄ３と、油圧制御部１８か
らの油圧立上げ確認信号Ｄ５とを入力信号として、自動
運転時には、位置信号Ｓ２をスレーブ指令信号Ｓ３とし
て減ｑ器６に出力すると共に油圧立上げ信号Ｄ４を油圧
制御部１８に出力するようになっている。

また、中央処理部１９は、両位置信号の少なくとも一方
が異常になったとき、油圧立上げ確認信号Ｄ５の入力が
ないとき、または常停止押し釦操作信号Ｄ１が入力され
たときに、スレーブ指令信号Ｓ３の出力を停止するよう
になっている。かつまた、中央処理部１９は、手動操作
切替スイッチ操作信号Ｄ２が入力されたとき、手動切替
指令を第２の手動自動切替スイッチ２１に出力するよう
になっている。更に、中央処理部１９は、起動時油圧入
押し釦操作信号Ｄ３が入力されたとき、油圧立上げ信号
Ｄ４を油圧制御部１８に出力するようになっている。

マニピュレータ操作盤１６は、操作時に常停止押し釦操
作信号Ｄ１を出す常停止押し釦２２と、操作時に手動操
作切替スイッチ操作信号Ｄ２を出す手動操作切替スイッ
チ２３と、操作時に起動時油圧入押し釦操作信号Ｄ３を
出す起動時油圧入押し釦２４とを備えている。

手動操作盤１７は、操作時に正方向の手動スレーブ指令
信号を出す正方向手動操作押し釦２５と、操作時に逆方
向手動スレーブ指令信号を出す逆方向手動操作押し釦２
６と、油圧強制立上げスイッヂ２７と、該油圧強制立上
げスイッチ２７の操作時に油圧強制立上げ信号を出す油
圧強制立上げリレー２８とを備えている。

油圧制御部１８は、中央処理部１９からの油圧立上げ信
＠０４又は手動操作盤１７からの油圧強制立上げ信号が
入力されたとき油圧制御信号を出すコントローラ２９と
、油圧制御信号を光信号に変換して出力する光送信機３
０と、高電圧が誤って印加される虞れがある制御部１５
側と後述する油圧制御系とを電気絶縁して光の油圧制御
信号を該油圧制御系に伝送する光ファイバ３１と、光フ
ァイバ３１を介して光の油圧υ制御信号を受信した後、
電気の油圧制御信号に変換して出力する光受信磯３２と
、油圧制御信号で油圧ポンプユニットを油圧アップ操作
する油圧アップソレノイド３３と、油圧制御信号で油圧
ポンプユニットを油圧ダウン操作する油圧ダウンソレノ
イド３４と、油圧制御信号で油圧立上げの確認を行う油
圧立上げ確認ソレノイド３５と、該油圧立上げ確認ソレ
ノイド３５の励磁により油圧立上げ確認信号Ｄ５を出す
油圧立上げ確認スイッチ３６とを備えている。

次に、このようなマスタースレーブ形作業用ロボットの
動作について説明する。起動時には、起動時油圧入押し
釦２４を操作し、起動時油圧入押し釦操作信号０３を中
央処理部１９に与え、中央処理部１９より油圧立上げ信
号Ｄ４を油圧制御部１８に与え、油圧の立上げを行う。

油圧の立上げが確認されると、油圧制御部１８から油圧
立上げ確認信号Ｄ５が中央処理部１９に与えられる。

１’ｌ　１１１運転時には、第１の手動自動切替スイッ
チ２０の自動側接点２０ａをオンにしておく。また、こ
の状態では、第２の手動自動切替スイッチ２１の自動用
接点２１ａがオンになっている。

かかる状態で、マスター指令部５からの指示に従ってス
レーブマニピュレータ７が自動運転される。即ち、マス
ター指令部５からの位置信号Ｓ２とスレーブマニピュレ
ータ機構１１からの位置信号Ｓ１とが中央処理部１９に
入力され、その大きさが常時確認される。正常時には、
マスター指令部５からの位置信号Ｓ２がスレーブ指令信
号Ｓ３として自動側接点２０ａを介して減算器６に入力
される。該減算器６には、スレーブマニピュレータ機構
１１からの位置信号Ｓ１も入力されている。

これら肉入力信号８１．３３　（＝８２）の差信号が減
算器６から出力され、増幅器１２．自動用接点２１ａを
介して流量制御弁１３に与えられ、油圧の流量が制御さ
れる。このル制御された油圧で油圧アクチュエータ１４
が制御され、スレーブマニピュレータが駆動され、スレ
ーブ指令信号Ｓ３を零に近づけるようにして自動運転が
なされる。

このような自動運転中に、マスタマニピュレータ角度検
出器４又はスレーブマニピュレータ角度検出器１０が断
線し、いずれかの位置信号３１゜８２が零になると、中
央処理部１つがこれを判断し、スレーブ指令信号Ｓ３と
油圧立上げ信号Ｄ４とを零にする。これにより、スレー
ブマニピュレータ７の動きが止まり、暴走が防止される
。

この状態で、スレーブマニピュレータ７を危険位置から
退避させる必要があるときには、手動操作盤１７の油圧
強制立上げスイッチ２７をオンにして、油圧強制立上げ
リレー２８から油圧強制立上げ信号を出し、油圧ｌｉＩ
ＪｗＪ部１８に与え、油圧を立上げる。また、制御部１
５の第１の手動自動切替スイッチ２０を手動側接点２０
ｂにつなぎ、且つマニビューレータ操作盤１６の手動操
作切替スイッチ２３を操作し、手動操作切替スイッチ操
作信号０２を出す。これにより中央処理８ＩＳ１９は第
２の手初自動切苔スイッチ２１に手動切替指令を出す。

該手動切替指令が入力された第２の手動自動切替スイッ
チ−２１は、自動用接点２１ａを開とし、手動用接点２
１ｂを閉とする。かかる状態で、手動操作盤１７の正方
向手動操作盤押し釦２５又は逆方向手動操作押し釦２６
のいずれかを押し、手動用接点２１ｂを介して１ｌｌｌ
量制御弁１３に正方向手動スレーブ指令信号又は逆方向
手動スレーブ指令信号を与え、該流Ｍ制御弁１３を制御
し、これによりスレーブマニピュレータ用油圧アクチュ
エータ１４を制御して、スレーブマニピュレータ７を手
動で退避操作する。退避操作は、前述した押し釦２５又
は２６が押されている間行われる。

退避操作が終り、手動操作切替スイッチ２３をオフにす
ると、自動用接点２１ａが閏となり、手動用接点２１ｂ
が開となり、自動運転に戻る。

また、前述した自動運転中に非常停止押し釦２２を操作
すると、非常停止押し釦操作信号０１が中央処理部１９
に入力され、スレーブ指令信号Ｓ３と油圧立上げ信号Ｄ
４の出力を停止し、スレーブマニピュレータ７の動作を
非常停止させる。

なお、第１の手動自動切替スイッチ２０．減算器６及び
増幅器１２を省略し、中央処理部１９ｈｋら自位置信号
８１．８２の差信号からなるスレーブ指令信号Ｓ３を出
すようにし、該スレーブ指令信号Ｓ３を自動用接点２１
ａを介して流量制御弁１３に直接与えられるようにする
こともできる。

［発明の効果］以上説明したように本発明に係るマスタースレーブ形作
業用ロボットは、中央処理部で自位置信号の異常を検出
して、異常が発見されたときスレーブマニピュレータの
動作を停止させる構造になっているので、マスター指令
部又はスレーブマニピュレータ側から位置信号が入力さ
れない事態になっても、スレーブマニピュレータの暴走
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係るマスタースレーブ形作業用ロボッ
トの一実施例のブロック図、第２図は従来のマスタース
レーブ形作業用ロボットの系統図である。１・・・マスターマニピュレータ、２・・・関節部、４
・・・マスターマニピュレータ角度検出器、５・・・マ
スター指令部、６・・・減算器、７・・・スレーブマニ
ピュレータ、８・・・関節部、９・・・スレーブマニピ
ュレータ角度伝達系、１０・・・スレーブマニピュレー
タ角度検出器、１１・・・スレーブマニピュレータ機構
、１２・・・増幅器、１３・・・流量制御弁、１４・・
・スレーブマニピュレータ用油圧アクチュエータ、１５
・・・制御部、１６・・・マニピュレータ操作盤、１７
・・・手動操作盤、１８・・・油圧１ｉＩＪ　１１１部
、１９・・・中央処理部、２０・・・第１の手動自動切
替スイッチ、２１・・・第２の手動自動切替スイッチ、
２２・・・非常停止押し釦、２３・・・手動操作切替ス
イッチ、２４・・・起動時油圧入押し釦、２５・・・正
方向手動操作押し釦、２６・・・逆方向手動操作押し釦
、２７・・・油圧強制立上げスイッチ、２８・・・油圧
強制立上げリレー　２つ・・・コントローラ、３０・・
・光送信機、３１・・・光ファイバ、３２・・・光受信
機、３３・・・油圧アップソレノイド、３４・・・油圧
ダウンソレノイド、３５・・・油圧立上げ確認ソレノイ
ド、３６・・・油圧立上げ確認スイッチ。第２図

Claims

【特許請求の範囲】

マスター指令部の位置信号とスレーブマニピュレータの
位置信号との差信号を得、該差信号で流量制御弁を制御
してスレーブマニピュレータ用油圧アクチュエータを制
御し、該スレーブマニピュレータ用油圧クチユエータで
前記スレーブマニピュレータを操作するマスタースレー
ブ形作業用ロボットにおいて、前記マスター指令部の前
記位置信号と前記スレーブマニピュレータの位置信号と
を入力信号として両位置信号の少なくとも一方が異常に
なった時には前記スレーブマニピュレータの動作を停止
させる制御を行う中央処理部を備えていることを特徴と
するマスタースレーブ形作業用ロボット。