JPH0329697Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0329697Y2 JPH0329697Y2 JP1984101678U JP10167884U JPH0329697Y2 JP H0329697 Y2 JPH0329697 Y2 JP H0329697Y2 JP 1984101678 U JP1984101678 U JP 1984101678U JP 10167884 U JP10167884 U JP 10167884U JP H0329697 Y2 JPH0329697 Y2 JP H0329697Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas rate
- gyro
- mobile robot
- turntable
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は無人搬送車や無人フオーク等の移動ロ
ボツトの誘導方式を実現するために用いられるジ
ヤイロに適用し得るジヤイロ較正装置に関するも
のである。
ボツトの誘導方式を実現するために用いられるジ
ヤイロに適用し得るジヤイロ較正装置に関するも
のである。
例えば無人搬送車のような移動ロボツトの誘導
方式の１つとして慣性誘導方式がある。これは走
行コース上に電線や反射テープ等の誘導媒体を設
けることなく、移動ロボツト自らが自分の位置、
方向（姿勢角）を時々刻々と計測し、あらかじめ
移動ロボツトの制御装置が記憶しているコースに
追従するように操舵、走行させる方式である。
方式の１つとして慣性誘導方式がある。これは走
行コース上に電線や反射テープ等の誘導媒体を設
けることなく、移動ロボツト自らが自分の位置、
方向（姿勢角）を時々刻々と計測し、あらかじめ
移動ロボツトの制御装置が記憶しているコースに
追従するように操舵、走行させる方式である。
この方式を実現するためにはジヤイロが必要不
可欠である。ジヤイロにはジンバルとロータを用
いた機械式ジヤイロやレートジヤイロとHeガス
流と熱線風速計を用いたガスレートジヤイロ等が
あるが、ここではガスレートジヤイロで統一す
る。
可欠である。ジヤイロにはジンバルとロータを用
いた機械式ジヤイロやレートジヤイロとHeガス
流と熱線風速計を用いたガスレートジヤイロ等が
あるが、ここではガスレートジヤイロで統一す
る。
慣性誘導方式の場合、自らの位置及び方向の検
出精度はこのジヤイロの精度に大きく依存する。
特にガスレートジヤイロはその温度安定性や時間
安定性が悪い。それ故ある一定の精度を維持する
ためには、時々ジヤイロの較正をする必要があ
る。即ち、ガスレートジヤイロの場合、それに加
わるガスレートジヤイロ本体の角速度に比例した
出力電圧が得られるが、その角速度と出力電圧の
変換係数（以下、スケールフアクタと呼ぶ）の値
が温度や時間と共に変化する。その値はロボツト
の位置、方向を計算する時用いられるが、あらか
じめ制御装置で記憶した値に対して、大きく変化
してしまうと誤差が累積してしまうので、その変
化をなるべく小さくするためある時間ごとにスケ
ールフアクタを較正する必要がある。
出精度はこのジヤイロの精度に大きく依存する。
特にガスレートジヤイロはその温度安定性や時間
安定性が悪い。それ故ある一定の精度を維持する
ためには、時々ジヤイロの較正をする必要があ
る。即ち、ガスレートジヤイロの場合、それに加
わるガスレートジヤイロ本体の角速度に比例した
出力電圧が得られるが、その角速度と出力電圧の
変換係数（以下、スケールフアクタと呼ぶ）の値
が温度や時間と共に変化する。その値はロボツト
の位置、方向を計算する時用いられるが、あらか
じめ制御装置で記憶した値に対して、大きく変化
してしまうと誤差が累積してしまうので、その変
化をなるべく小さくするためある時間ごとにスケ
ールフアクタを較正する必要がある。
しかし、この較正即ちスケールフアクタの測定
はガスレートジヤイロを回転させる必要があり、
現状では、移動ロボツトを適当な角度だけ旋回さ
せる間ガスレートジヤイロ出力を積分し、その結
果の値と旋回した角度とからスケールフアクタを
較正している。しかしロボツト本体が旋回した角
度は何らかの方法で外部から測定する必要があ
り、今は人間に頼らざるを得ない。さらにジヤイ
ロの精度を上げようとすると、この較正を１時間
毎に行なう必要があるといつた事態にもなりかね
ず、極めて不便であり移動ロボツト本来の能力を
活かしきれないという問題点がある。
はガスレートジヤイロを回転させる必要があり、
現状では、移動ロボツトを適当な角度だけ旋回さ
せる間ガスレートジヤイロ出力を積分し、その結
果の値と旋回した角度とからスケールフアクタを
較正している。しかしロボツト本体が旋回した角
度は何らかの方法で外部から測定する必要があ
り、今は人間に頼らざるを得ない。さらにジヤイ
ロの精度を上げようとすると、この較正を１時間
毎に行なう必要があるといつた事態にもなりかね
ず、極めて不便であり移動ロボツト本来の能力を
活かしきれないという問題点がある。
本考案はこのような不具合をなくし、自動的に
ガスレートジヤイロのスケールフアクタの較正を
行ない得るジヤイロ較正装置を提供することを目
的とするものである。
ガスレートジヤイロのスケールフアクタの較正を
行ない得るジヤイロ較正装置を提供することを目
的とするものである。
本考案によるジヤイロ較正装置はターンテーブ
ル上に設置されたガスレートジヤイロと、このガ
スレートジヤイロの出力電圧を入力しこれをデジ
タル化するＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコン
バータの出力信号を入力し前記ガスレートジヤイ
ロの回転角を求めて移動ロボツトの軌道を計算す
る移動ロボツト制御装置と、この移動ロボツト制
御装置から出力される出力信号により制御され前
記ターンテーブルの回転を制御する手段とを具備
してなることを特徴とするものである。
ル上に設置されたガスレートジヤイロと、このガ
スレートジヤイロの出力電圧を入力しこれをデジ
タル化するＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコン
バータの出力信号を入力し前記ガスレートジヤイ
ロの回転角を求めて移動ロボツトの軌道を計算す
る移動ロボツト制御装置と、この移動ロボツト制
御装置から出力される出力信号により制御され前
記ターンテーブルの回転を制御する手段とを具備
してなることを特徴とするものである。
本考案によれば、移動ロボツト内にガスレート
ジヤイロだけを回転させるターンテーブルを設
け、且つその回転角を正確に検出する機構を設け
ることにより、ガスレートジヤイロの較正をロボ
ツト本体を回転させずに、且つ自動的に行なえる
ようにして前記従来の問題点を解消し得るように
したものである。
ジヤイロだけを回転させるターンテーブルを設
け、且つその回転角を正確に検出する機構を設け
ることにより、ガスレートジヤイロの較正をロボ
ツト本体を回転させずに、且つ自動的に行なえる
ようにして前記従来の問題点を解消し得るように
したものである。
本考案の一実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。
る。
第１図は本考案の一実施例の構成を示すブロツ
ク図、第２図は第１図におけるガスレートジヤイ
ロの出力電圧の変化を示す図、第３図Ａ，Ｂは第
１図におけるターンテーブルの具体例を示す図
で、第３図Ａは平面図、第３図Ｂは側面図であ
る。
ク図、第２図は第１図におけるガスレートジヤイ
ロの出力電圧の変化を示す図、第３図Ａ，Ｂは第
１図におけるターンテーブルの具体例を示す図
で、第３図Ａは平面図、第３図Ｂは側面図であ
る。
第１図〜第３図Ａ，Ｂにおいて、１はガスレー
トジヤイロ、２はＡ／Ｄコンバータ、３は移動ロ
ボツト制御装置、４はターンテーブル、５はモー
タドライバ、６は回転台、７はステツピングモー
タ、８はカツプリング、９はソレノイドであり、
通常はガスレートジヤイロ１の出力電圧をＡ／Ｄ
コンバータ２でデジタル化しそのデータを移動ロ
ボツト制御装置３に送り、そこで積分（加算）
し、回転角θを求め、移動ロボツトの軌道を計算
する（この場合ターンテーブル４とジヤイロ１は
ロボツト本体に対して静止）。次に較正時には、
ロボツトを静止させ、ターンテーブル４をある特
定の角度だけ回転するように、移動ロボツト制
御装置３からモータドライバ５にパルスを出力す
る。即ち加えたパルス数に比例した角度だけター
ンテーブル４駆動用のステツピングモータ７が回
転するので、ターンテーブル４の回転角を制御で
きる。ターンテーブル４とジヤイロ１は同軸で回
転するので、その回転がジヤイロ１に伝わる。
トジヤイロ、２はＡ／Ｄコンバータ、３は移動ロ
ボツト制御装置、４はターンテーブル、５はモー
タドライバ、６は回転台、７はステツピングモー
タ、８はカツプリング、９はソレノイドであり、
通常はガスレートジヤイロ１の出力電圧をＡ／Ｄ
コンバータ２でデジタル化しそのデータを移動ロ
ボツト制御装置３に送り、そこで積分（加算）
し、回転角θを求め、移動ロボツトの軌道を計算
する（この場合ターンテーブル４とジヤイロ１は
ロボツト本体に対して静止）。次に較正時には、
ロボツトを静止させ、ターンテーブル４をある特
定の角度だけ回転するように、移動ロボツト制
御装置３からモータドライバ５にパルスを出力す
る。即ち加えたパルス数に比例した角度だけター
ンテーブル４駆動用のステツピングモータ７が回
転するので、ターンテーブル４の回転角を制御で
きる。ターンテーブル４とジヤイロ１は同軸で回
転するので、その回転がジヤイロ１に伝わる。
上記本考案の一実施例において、ガスレートジ
ヤイロ出力電力υ(V)は1゜／secの角速度に対して
F(V)の電圧が発生する。Ａ／Ｄコンバータ２でそ
の電圧をある設定時間Δtでサンプリングしなが
らデジタル化する。移動ロボツト制御装置３では
このデジタルデータをＮ個分加算し、回転角θを
求める。
ヤイロ出力電力υ(V)は1゜／secの角速度に対して
F(V)の電圧が発生する。Ａ／Ｄコンバータ２でそ
の電圧をある設定時間Δtでサンプリングしなが
らデジタル化する。移動ロボツト制御装置３では
このデジタルデータをＮ個分加算し、回転角θを
求める。
θ＝１／ＦN
〓
・υ・Δt （deg） (1)
ここでＥ（Ｖ／1゜／sec）がスケールフアクタで
あり、この値が不正確の場合(1)式より回転角θの
誤差となる。そこで、次のようにして正確なＦの
値を求めジヤイロの較正をする。
あり、この値が不正確の場合(1)式より回転角θの
誤差となる。そこで、次のようにして正確なＦの
値を求めジヤイロの較正をする。
まず、ターンテーブル４を角度だけ回転させ
る。これはターンテーブル４をステツピングモー
タ７で回転させるとすると角度が何パルスに相
当するかを移動ロボツト制御装置３であらかじめ
計算しておけばよい。またこの角度は較正時、
常に同じ値でよいので前もつてパルス数を記憶し
ておけばよい。このようにしてターンテーブル４
が角度だけ回転すると、それにつれて第２図の
ようにガスレートジヤイロ１の出力が変化する。
これをΔtごとにＡ／Ｄコンバータ２でＡ／Ｄ変
換し、移動ロボツト制御装置３で回転が止まるま
で加算する。この回転の開始と終了は移動ロボツ
ト制御装置３からモータドライバ５へ送るパルス
の最初と最後のタイミングに合わせればよい。加
算された結果は(1)式のうちN 〓 ・υ・Δtに相当し、
ターンテーブル４の回転角度はθに相当する。
それ故、これらの値からスケールフアクタＦを計
算することが出来る。
る。これはターンテーブル４をステツピングモー
タ７で回転させるとすると角度が何パルスに相
当するかを移動ロボツト制御装置３であらかじめ
計算しておけばよい。またこの角度は較正時、
常に同じ値でよいので前もつてパルス数を記憶し
ておけばよい。このようにしてターンテーブル４
が角度だけ回転すると、それにつれて第２図の
ようにガスレートジヤイロ１の出力が変化する。
これをΔtごとにＡ／Ｄコンバータ２でＡ／Ｄ変
換し、移動ロボツト制御装置３で回転が止まるま
で加算する。この回転の開始と終了は移動ロボツ
ト制御装置３からモータドライバ５へ送るパルス
の最初と最後のタイミングに合わせればよい。加
算された結果は(1)式のうちN 〓 ・υ・Δtに相当し、
ターンテーブル４の回転角度はθに相当する。
それ故、これらの値からスケールフアクタＦを計
算することが出来る。
よつて、次に通常のモードの時先の較正モード
で求めたスケールフアクタＦを用いて(1)式により
移動ロボツトの時々刻々の位置方向を計算すれば
よい。
で求めたスケールフアクタＦを用いて(1)式により
移動ロボツトの時々刻々の位置方向を計算すれば
よい。
次にターンテーブル４の具体例の詳細を第３図
Ａ，Ｂについて説明すると、ガスレートジヤイロ
１を回転台６上に取り付け、それの中心とステツ
ピングモータ７の軸をカツプリング８を介して接
続する。ステツピングモータ７は移動ロボツトの
適当な場所に固定する。
Ａ，Ｂについて説明すると、ガスレートジヤイロ
１を回転台６上に取り付け、それの中心とステツ
ピングモータ７の軸をカツプリング８を介して接
続する。ステツピングモータ７は移動ロボツトの
適当な場所に固定する。
ガスレートジヤイロ１には電線供給ケーブルお
よび出力ケーブルがそれぞれ接続されるため、そ
の回転角を±90゜程度の範囲に押える必要がある。
しかしこの制限はジヤイロの較正については全く
問題にならず、ターンテーブル４の回転を±90゜
に制限すればよい。（即ち回転角は±90゜以下に
設定する）。又、較正方法として90゜の回転で右回
転のスケールフアクタの値を求め、次に反対方向
に90゜の回転で左回転のスケールフアクタの値を
求めれば、ガスレートジヤイロ１の位置は較正時
を除いて常に同じ位置となり、ケーブルに負担を
かけずにすむ。
よび出力ケーブルがそれぞれ接続されるため、そ
の回転角を±90゜程度の範囲に押える必要がある。
しかしこの制限はジヤイロの較正については全く
問題にならず、ターンテーブル４の回転を±90゜
に制限すればよい。（即ち回転角は±90゜以下に
設定する）。又、較正方法として90゜の回転で右回
転のスケールフアクタの値を求め、次に反対方向
に90゜の回転で左回転のスケールフアクタの値を
求めれば、ガスレートジヤイロ１の位置は較正時
を除いて常に同じ位置となり、ケーブルに負担を
かけずにすむ。
又第３図Ａ，Ｂに示されている如く、通常モー
ドのときは、ソレノイド９から突出している爪で
回転台６が固定されている。ジヤイロの較正時に
は移動ロボツ制御装置３からソレノイド９に通電
し、突出している爪を収納することにより回転台
６は回動自在となるようになされている。
ドのときは、ソレノイド９から突出している爪で
回転台６が固定されている。ジヤイロの較正時に
は移動ロボツ制御装置３からソレノイド９に通電
し、突出している爪を収納することにより回転台
６は回動自在となるようになされている。
なお上記本考案の一実施例におけるステツピン
グモータ７の代わりにサーボモータとロータリエ
ンコーダを設け、パルス数で回転角を決定する代
わりにロータリエンコーダで回転角を検出し、そ
の値をサーボモータにフイードバツクし、設定し
た角度に等しい角度だけ回転させるようにしても
可能である。
グモータ７の代わりにサーボモータとロータリエ
ンコーダを設け、パルス数で回転角を決定する代
わりにロータリエンコーダで回転角を検出し、そ
の値をサーボモータにフイードバツクし、設定し
た角度に等しい角度だけ回転させるようにしても
可能である。
本考案によればガスレートジヤイロ１の較正精
度はターンテーブル４の回転角検出精度で決定さ
れ、例えばステツピングモータ７を使えば90゜の
回転に対して0.1゜程度の精度でスケールフアクタ
Ｆを較正出来る。
度はターンテーブル４の回転角検出精度で決定さ
れ、例えばステツピングモータ７を使えば90゜の
回転に対して0.1゜程度の精度でスケールフアクタ
Ｆを較正出来る。
以上により本考案によれば、ガスレートジヤイ
ロだけの回転機構を設けることによつて、移動ロ
ボツト本体を回転させることなく、自動的にかつ
短時間にガスレートジヤイロのスケールフアクタ
の較正を行なうことが出来る。さらにこの較正を
利用してガスレートジヤイロの自己診断を行なう
ことが出来るので信頼性向上につながる等の優れ
た効果が奏せられるものである。
ロだけの回転機構を設けることによつて、移動ロ
ボツト本体を回転させることなく、自動的にかつ
短時間にガスレートジヤイロのスケールフアクタ
の較正を行なうことが出来る。さらにこの較正を
利用してガスレートジヤイロの自己診断を行なう
ことが出来るので信頼性向上につながる等の優れ
た効果が奏せられるものである。
第１図は本考案の一実施例の構成を示すブロツ
ク図、第２図は第１図におけるガスレートジヤイ
ロの出力電圧の変化を示す図、第３図Ａ，Ｂは第
１図におけるターンテーブルの具体例を示す図
で、第３図Ａは平面図、第３図Ｂは側面図であ
る。 １……ガスレートジヤイロ、２……Ａ／Ｄコン
バータ、３……移動ロボツト制御装置、４……タ
ーンテーブル、５……モータドライバ。
ク図、第２図は第１図におけるガスレートジヤイ
ロの出力電圧の変化を示す図、第３図Ａ，Ｂは第
１図におけるターンテーブルの具体例を示す図
で、第３図Ａは平面図、第３図Ｂは側面図であ
る。 １……ガスレートジヤイロ、２……Ａ／Ｄコン
バータ、３……移動ロボツト制御装置、４……タ
ーンテーブル、５……モータドライバ。
Claims (1)
- ターンテーブル上に設置されたガスレートジヤ
イロと、このガスレートジヤイロの出力電圧を入
力しこれをデジタル化するＡ／Ｄコンバータと、
このＡ／Ｄコンバータの出力信号を入力し前記ガ
スレートジヤイロの回転角を求めて移動ロボツト
の軌道を計算する移動ロボツト制御装置と、この
移動ロボツト制御装置から出力される出力信号に
より制御され前記ターンテーブルの回転を制御す
る手段とを具備してなることを特徴とするジヤイ
ロ較正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984101678U JPS6117619U (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | ジヤイロ較正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984101678U JPS6117619U (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | ジヤイロ較正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117619U JPS6117619U (ja) | 1986-02-01 |
| JPH0329697Y2 true JPH0329697Y2 (ja) | 1991-06-25 |
Family
ID=30661096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984101678U Granted JPS6117619U (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | ジヤイロ較正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117619U (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0517603Y2 (ja) * | 1986-05-08 | 1993-05-12 | ||
| JPH06100615B2 (ja) * | 1986-09-30 | 1994-12-12 | 日産自動車株式会社 | 角速度校正器 |
| JP2015114286A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 旭化成株式会社 | 角速度センサの校正装置及びその校正方法 |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP1984101678U patent/JPS6117619U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6117619U (ja) | 1986-02-01 |
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