JPH03136776A - マスタ・スレーブ型マニプレータの制御方法 - Google Patents
マスタ・スレーブ型マニプレータの制御方法Info
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- JPH03136776A JPH03136776A JP27370089A JP27370089A JPH03136776A JP H03136776 A JPH03136776 A JP H03136776A JP 27370089 A JP27370089 A JP 27370089A JP 27370089 A JP27370089 A JP 27370089A JP H03136776 A JPH03136776 A JP H03136776A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 101100491857 Columba livia ASL gene Proteins 0.000 abstract 3
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 abstract 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
紅 産業上の利用分計
本発明はマスタ・スレーブ型マニプレータの制御方法に
関し、スレーブアームの最高移動速度を制限して安全の
確保ができるよう企図したものである。
関し、スレーブアームの最高移動速度を制限して安全の
確保ができるよう企図したものである。
Ｂ、 発明の概要
本発明は、マスタアームとスレーブアームの偏差が大き
くなっても、スレーブアームの速度がある値以上になら
ないようにリミット処理をするマスタ・スレーブ型マニ
プレータのａｍ方法である。
くなっても、スレーブアームの速度がある値以上になら
ないようにリミット処理をするマスタ・スレーブ型マニ
プレータのａｍ方法である。
Ｃ０従来の技術
マスタ・スレーブ型マニプレータハ、多関節型の人工の
腕であるマスタアームとスレーブアームとを有しており
、オペレータがマスタアームを操作することにより、ス
レーブアームがマスタアームの位置に追従するよう制御
装置で制御し、対象物を処理する。
腕であるマスタアームとスレーブアームとを有しており
、オペレータがマスタアームを操作することにより、ス
レーブアームがマスタアームの位置に追従するよう制御
装置で制御し、対象物を処理する。
第２図はマスタ・スレーブ型マニプレータの従来の技術
に係る制御装置を示すブロック図である。この従来の制
御装置では、工学変換部１は、マスタアームに備えた位
置センサの検出信号を工学変換してマスタアームの位置
を示すマスタアーム位置信号Ｐ１を出力し、工学変換部
２は、スレーブアームに備えた位置センサの検出信号を
工学変換してスレーブアームの位置を示すスレーブアー
ム位置信号Ｐ６を出力する。次に位置信号ｐ、、 ｐ、
の偏差を示す位置偏差信号ΔＰが求められ、この位置偏
差信号ΔＰはゲイン部３でサーボゲイン倍されて目標位
置信号Ｐとなる。一方、工学変換部４は、スレーブアー
ムに備えた速度センサの検出信号を工学変換してスレー
ブアームの速度を示すスレーブアーム速度信号Ｖ、を出
力する。そしてこのスレーブアーム速度信号Ｖ、と目標
位置信号Ｐとの偏差を示す目標偏差信号Ｑが求められ、
この目標偏差信号Ｑは補償部５で速度形のＰＩ（比例・
積分）補償されて補償目標偏差信号Ｑ′となる。工学変
換部６は、補償目標偏差信号Ｑ′を工学変換してトルク
指令信号Ｔを出力し、このトルク指令信号Ｔの値に応じ
てスレーブアームがマスタアームに追従して作動する。
に係る制御装置を示すブロック図である。この従来の制
御装置では、工学変換部１は、マスタアームに備えた位
置センサの検出信号を工学変換してマスタアームの位置
を示すマスタアーム位置信号Ｐ１を出力し、工学変換部
２は、スレーブアームに備えた位置センサの検出信号を
工学変換してスレーブアームの位置を示すスレーブアー
ム位置信号Ｐ６を出力する。次に位置信号ｐ、、 ｐ、
の偏差を示す位置偏差信号ΔＰが求められ、この位置偏
差信号ΔＰはゲイン部３でサーボゲイン倍されて目標位
置信号Ｐとなる。一方、工学変換部４は、スレーブアー
ムに備えた速度センサの検出信号を工学変換してスレー
ブアームの速度を示すスレーブアーム速度信号Ｖ、を出
力する。そしてこのスレーブアーム速度信号Ｖ、と目標
位置信号Ｐとの偏差を示す目標偏差信号Ｑが求められ、
この目標偏差信号Ｑは補償部５で速度形のＰＩ（比例・
積分）補償されて補償目標偏差信号Ｑ′となる。工学変
換部６は、補償目標偏差信号Ｑ′を工学変換してトルク
指令信号Ｔを出力し、このトルク指令信号Ｔの値に応じ
てスレーブアームがマスタアームに追従して作動する。
Ｄ、 発明が解決しようとする課題
ところで上述した従来技術では、スレーブアームはマス
タアームの動きに忠実に対応するように移動する。その
ため、マスタアームが軽く動（タイプのものでは、マス
タアームを簡単に高速で動かしてしまうことがあり、こ
のようにすると重いスレーブアームも高速で移動するこ
とになる。重いスレーブアームが高速で移動すると危険
であり、特にスレーブアームが一旦高速で移動しはじめ
ると急停止させることができず衝突事故が発生するおそ
れも出てくる。
タアームの動きに忠実に対応するように移動する。その
ため、マスタアームが軽く動（タイプのものでは、マス
タアームを簡単に高速で動かしてしまうことがあり、こ
のようにすると重いスレーブアームも高速で移動するこ
とになる。重いスレーブアームが高速で移動すると危険
であり、特にスレーブアームが一旦高速で移動しはじめ
ると急停止させることができず衝突事故が発生するおそ
れも出てくる。
本発明は、上記従来技術に鑑み、マスタアームが高速移
動してもスレーブアームの移動速度がある速度を越えな
いようにしたマスタ・スレーブ型マニプレータの１！ｌ
ｌ１１方法を提供するものである。
動してもスレーブアームの移動速度がある速度を越えな
いようにしたマスタ・スレーブ型マニプレータの１！ｌ
ｌ１１方法を提供するものである。
Ｅ、 課題を解決するための手段
上記課題を解決する本発明は、マスタアームの位置を示
すマスタアーム位置信号とスレーブアームの位置を示す
スレーブアーム位置信号との偏差である位置偏差信号を
サーボゲイン倍して目標位置信号を求め、この目標位置
信号に応じたトルク指令信号を求め、トルク指令信号の
値に応じてスレーブアームを作動させてマスタアームに
追従させるマスタ・スレーブ型マニプレータにおいて、
位置偏差信号をサーボゲイン倍した値がリミット値を越
えても目標位置信号の値をリミット値に抑えるようにし
たことを特徴とする。
すマスタアーム位置信号とスレーブアームの位置を示す
スレーブアーム位置信号との偏差である位置偏差信号を
サーボゲイン倍して目標位置信号を求め、この目標位置
信号に応じたトルク指令信号を求め、トルク指令信号の
値に応じてスレーブアームを作動させてマスタアームに
追従させるマスタ・スレーブ型マニプレータにおいて、
位置偏差信号をサーボゲイン倍した値がリミット値を越
えても目標位置信号の値をリミット値に抑えるようにし
たことを特徴とする。
Ｆ、実施例
以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
なお従来技術と同一部分には同一符号を付す。
第１１Ｈ！マスタ・スレーブ型マニプレータの本発明に
係る実施例制御装置を示す。本実施例では、ゲインリミ
ット部７は、工学変換部１から出力されたマスタアーム
位置信号Ｐ６と工学変換部２から出力されたスレーブア
ーム位置信号Ｐ、との偏差である位置偏差信号ΔＰをサ
ーボゲイン倍して目標位置信号Ｐを出力する。更にゲイ
ンリミット部７にはあらかじめリミット値が設定されて
おり、位置偏差４８号ΔＰをゲイン倍した値がリミット
値を越えたときには、目標位置信号Ｐの値をリミット値
にして出力する。つまりマスタアームが高速で移動して
位置偏差信号ΔＰの値がきわめて太き（なっても、目標
位置信号Ｐの最大値はリミット値に抑えられるのである
。もっとも、リミット値を越えないときには、目標位置
信号Ｐの値は、位ＷＩＩｓ差信号ΔＰの値を単にサーボ
ゲイン倍した値となっている。
係る実施例制御装置を示す。本実施例では、ゲインリミ
ット部７は、工学変換部１から出力されたマスタアーム
位置信号Ｐ６と工学変換部２から出力されたスレーブア
ーム位置信号Ｐ、との偏差である位置偏差信号ΔＰをサ
ーボゲイン倍して目標位置信号Ｐを出力する。更にゲイ
ンリミット部７にはあらかじめリミット値が設定されて
おり、位置偏差４８号ΔＰをゲイン倍した値がリミット
値を越えたときには、目標位置信号Ｐの値をリミット値
にして出力する。つまりマスタアームが高速で移動して
位置偏差信号ΔＰの値がきわめて太き（なっても、目標
位置信号Ｐの最大値はリミット値に抑えられるのである
。もっとも、リミット値を越えないときには、目標位置
信号Ｐの値は、位ＷＩＩｓ差信号ΔＰの値を単にサーボ
ゲイン倍した値となっている。
以降は従来と何様に、工学変換部４から出力されたスレ
ーブアーム速度信号Ｖ、と目標位置信号Ｐとの偏差であ
る目標位置信号Ｑが、補償部５で速度形ＰＩ補償されて
補償目標偏差信号Ｑ′となる。そして補償目標偏差信号
Ｑ′が工学変換部６で工学変換されてトルク指令信号Ｔ
となり、このトルク指令信号Ｔの値に応じてスレーブア
ームがマスタアームに追従して作動する。
ーブアーム速度信号Ｖ、と目標位置信号Ｐとの偏差であ
る目標位置信号Ｑが、補償部５で速度形ＰＩ補償されて
補償目標偏差信号Ｑ′となる。そして補償目標偏差信号
Ｑ′が工学変換部６で工学変換されてトルク指令信号Ｔ
となり、このトルク指令信号Ｔの値に応じてスレーブア
ームがマスタアームに追従して作動する。
本実施例ではゲインリミット部７により目標位置信号Ｐ
の最大値が抑えられているため、−トルク指令信号Ｔの
最大値もある値以下となっている。
の最大値が抑えられているため、−トルク指令信号Ｔの
最大値もある値以下となっている。
これによって、マスタアームをリミット速度以内で操作
している間は、スレーブアームは忠実にマスタアームに
位置追従する。しかし、マスタアームがリミット速度を
越えて操作しても、スレーブ・アームはリミット速度で
位置追従する制御になる。
している間は、スレーブアームは忠実にマスタアームに
位置追従する。しかし、マスタアームがリミット速度を
越えて操作しても、スレーブ・アームはリミット速度で
位置追従する制御になる。
Ｇ１発明の効果
従来方式では、操作者は、軽く動（マスクアームのため
、これに追従するスレーブアームの動きにかなり神経を
集中する必要があった。しかし、本発明方法では、スレ
ーブアームの最大動作速度が抑えられているので、安心
してマスタアームを操作でき、しかも、マスタアーム最
大速度以内で操作している限り、従来方式と操作性は変
わらない。よって全体として操作性が向上し、衝突事故
の発生を防止でき安全性が向上する。
、これに追従するスレーブアームの動きにかなり神経を
集中する必要があった。しかし、本発明方法では、スレ
ーブアームの最大動作速度が抑えられているので、安心
してマスタアームを操作でき、しかも、マスタアーム最
大速度以内で操作している限り、従来方式と操作性は変
わらない。よって全体として操作性が向上し、衝突事故
の発生を防止でき安全性が向上する。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は従
来技術を示すブロック図である。 図面中 １．２，４．６は工学変換部、 ３はゲイン部、 ５は補償部、 ７はゲインリミット部である。
来技術を示すブロック図である。 図面中 １．２，４．６は工学変換部、 ３はゲイン部、 ５は補償部、 ７はゲインリミット部である。
Claims (1)
- マスタアームの位置を示すマスタアーム位置信号とスレ
ーブアームの位置を示すスレーブアーム位置信号との偏
差である位置偏差信号をサーボゲイン倍して目標位置信
号を求め、この目標位置信号に応じたトルク指令信号を
求め、トルク指令信号の値に応じてスレーブアームを作
動させてマスタアームに追従させるマスタ・スレーブ型
マニプレータにおいて、位置偏差信号をサーボゲイン倍
した値がリミット値を越えても目標位置信号の値をリミ
ット値に抑えるようにしたことを特徴とするマスタ・ス
レーブ型マニプレータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1273700A JP2689648B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | マスタ・スレーブ型マニプレータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1273700A JP2689648B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | マスタ・スレーブ型マニプレータの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03136776A true JPH03136776A (ja) | 1991-06-11 |
| JP2689648B2 JP2689648B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=17531336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1273700A Expired - Lifetime JP2689648B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | マスタ・スレーブ型マニプレータの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689648B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58149187A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-05 | 株式会社東芝 | 遠隔操作マニピユレ−タ |
| JPS61290127A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-20 | Komatsu Ltd | マスタスレ−ブ制御方法 |
-
1989
- 1989-10-23 JP JP1273700A patent/JP2689648B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58149187A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-05 | 株式会社東芝 | 遠隔操作マニピユレ−タ |
| JPS61290127A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-20 | Komatsu Ltd | マスタスレ−ブ制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2689648B2 (ja) | 1997-12-10 |
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