JPH0428512B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0428512B2 JPH0428512B2 JP57189074A JP18907482A JPH0428512B2 JP H0428512 B2 JPH0428512 B2 JP H0428512B2 JP 57189074 A JP57189074 A JP 57189074A JP 18907482 A JP18907482 A JP 18907482A JP H0428512 B2 JPH0428512 B2 JP H0428512B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- arm
- joint arm
- dimensional geometric
- input
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/10—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/12—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/06—Program-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、人が立入ることが出来ない狭隘な
空間内の簡単な作業を遠隔で行うことのできる多
関節アームの制御装置に関する。
空間内の簡単な作業を遠隔で行うことのできる多
関節アームの制御装置に関する。
核燃料再処理工場の遮蔽セル内の塔槽類や核融
合炉の炉体内部の如く、大きな開口部を設置して
人間が中に入つて内部の様子を検査したり、作業
をしたりすることが、空間的制限や高放射線領域
と云つた安全上の制限からも不可能な施設では、
運転者である人間は安全な領域に居て、所定の作
業を行う機械だけを前記の如き環境内に設置して
遠隔制御により作業を行うことが出来る装置の実
用化が強く要望されている。
合炉の炉体内部の如く、大きな開口部を設置して
人間が中に入つて内部の様子を検査したり、作業
をしたりすることが、空間的制限や高放射線領域
と云つた安全上の制限からも不可能な施設では、
運転者である人間は安全な領域に居て、所定の作
業を行う機械だけを前記の如き環境内に設置して
遠隔制御により作業を行うことが出来る装置の実
用化が強く要望されている。
この発明の目的は悪環境下における検査や作業
を遠隔操作で、運転者の精神的、肉体的負担なく
行うことが出来る装置を提供するにある。
を遠隔操作で、運転者の精神的、肉体的負担なく
行うことが出来る装置を提供するにある。
本発明は複数個のアームを直列に関節部を介し
て連結し、この連結した関節部の関節角度を制御
するよう構成してなる多関節アームを制御するも
のにおいて、前記多関節アームの移動する環境を
予め形成しておいた三次元幾何形状モデルで表示
する表示手段と、この表示手段で表示した前記三
次元幾何形状モデル内に前記多関節アームの移動
する軌道を指定して入力する位置入力手段と、こ
の位置入力手段で入力された前記多関節アームの
各々の関節部の関節角度を計算する計算手段と、
この計算手段で得られた結果を基に前記関節部を
駆動する関節部駆動手段とを具備してなり、曲が
りくねつた空間でも通りぬけて作業を行なうこと
が出来る多関節アームを目的地Ｑ点まで誘導させ
るために、アームの動きを計算機でシミユレート
しながら、実際の多関節アームを駆動させるよう
にした多関節アーム制御装置である。
て連結し、この連結した関節部の関節角度を制御
するよう構成してなる多関節アームを制御するも
のにおいて、前記多関節アームの移動する環境を
予め形成しておいた三次元幾何形状モデルで表示
する表示手段と、この表示手段で表示した前記三
次元幾何形状モデル内に前記多関節アームの移動
する軌道を指定して入力する位置入力手段と、こ
の位置入力手段で入力された前記多関節アームの
各々の関節部の関節角度を計算する計算手段と、
この計算手段で得られた結果を基に前記関節部を
駆動する関節部駆動手段とを具備してなり、曲が
りくねつた空間でも通りぬけて作業を行なうこと
が出来る多関節アームを目的地Ｑ点まで誘導させ
るために、アームの動きを計算機でシミユレート
しながら、実際の多関節アームを駆動させるよう
にした多関節アーム制御装置である。
本発明によれば、悪環境下における作業を多関
節アームを用いる事により遠隔操作が出来、しか
も多関節アームの動きを制御するのに熟練を要せ
ず、容易に制御出来る効果がある。
節アームを用いる事により遠隔操作が出来、しか
も多関節アームの動きを制御するのに熟練を要せ
ず、容易に制御出来る効果がある。
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
第１図は本発明装置の多関節アームを原子力機器
の熱交換器内の検査に適用した例について示した
断面図である。
第１図は本発明装置の多関節アームを原子力機器
の熱交換器内の検査に適用した例について示した
断面図である。
このタンク１は入口の狭い開口部２を有し内部
には熱交換器の配管群３が配設され、開口部２か
らはタンク１の内部を直視できないが、配管群３
とタンク１の内壁との間には多関節アーム４の先
端に取りつけられた点検用のテレビカメラなどの
作業器具Ｓが移動できる空間が設けられている。
多関節アーム４は単位アーム５1，５2，…５oと、
それらを直列に連結している関節部６1，６2，
…，６oと、この多関節アーム４の全体をタンク
１内に挿入するように多関節アーム４の根元を支
持しながら移動可能とした移動装置７とで主に構
成され、関節部６1，６2，…，６oは各々に駆動
機構を有し、この駆動機構を制御することによ
り、関節角度θが変えられるように構成され、移
動装置７で多関節アーム４を押し出した時にアー
ム５がタンク１の内壁や配管群３などに接触しな
いように先端Ｓを目的地Ｑ点までスムーズに挿入
できるようになつている。
には熱交換器の配管群３が配設され、開口部２か
らはタンク１の内部を直視できないが、配管群３
とタンク１の内壁との間には多関節アーム４の先
端に取りつけられた点検用のテレビカメラなどの
作業器具Ｓが移動できる空間が設けられている。
多関節アーム４は単位アーム５1，５2，…５oと、
それらを直列に連結している関節部６1，６2，
…，６oと、この多関節アーム４の全体をタンク
１内に挿入するように多関節アーム４の根元を支
持しながら移動可能とした移動装置７とで主に構
成され、関節部６1，６2，…，６oは各々に駆動
機構を有し、この駆動機構を制御することによ
り、関節角度θが変えられるように構成され、移
動装置７で多関節アーム４を押し出した時にアー
ム５がタンク１の内壁や配管群３などに接触しな
いように先端Ｓを目的地Ｑ点までスムーズに挿入
できるようになつている。
すなわち、この多関節アーム４の各々の関節部
の制御は、あらかじめ熱交換器のタンク１や配管
３などの形状、寸法を設計図面に基づいて多関節
アームの形状と共に計算機８で三次元幾何形状モ
デルを構築する。この三次元幾何形状モデルと
は、円柱、直方体、円錐、球などの立体（基本形
状要素、プリミテイブとも呼ぶ）を組み合せて、
複雑な立体を計算機で計算して構築する技術で、
計算して得られた結果は表示装置（CRT）９の
画面上に表示して、実物を見るのと同じでかつす
かして見える形状で表示する。
の制御は、あらかじめ熱交換器のタンク１や配管
３などの形状、寸法を設計図面に基づいて多関節
アームの形状と共に計算機８で三次元幾何形状モ
デルを構築する。この三次元幾何形状モデルと
は、円柱、直方体、円錐、球などの立体（基本形
状要素、プリミテイブとも呼ぶ）を組み合せて、
複雑な立体を計算機で計算して構築する技術で、
計算して得られた結果は表示装置（CRT）９の
画面上に表示して、実物を見るのと同じでかつす
かして見える形状で表示する。
CRT９の画面上に表示されモデル化された作
業現場モデル１０に、多関節アームを通すべき軌
道たとえばＡ点からＱ点に致る離散的な点P1，
P2，P3，…，Poを指定する。この指定には、タ
ブレツト、デジタイザあるいはライトペンなどの
入力装置１１が用いられ指定されたポイントが三
次元幾何形状モデル内のどの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
にあるかを座標位置検出回路１２で求め、指定し
た点を直線で補間して表示することにより、タン
クや配管などにアームが接触しない事を確認す
る。モデル中の多関節アームの曲線に沿つて関節
角を計算機８で求め、この計算機で求められた値
を関節部を駆動するコントローラ１４に入力し、
実際の多関節アームの移動量を制御する。
業現場モデル１０に、多関節アームを通すべき軌
道たとえばＡ点からＱ点に致る離散的な点P1，
P2，P3，…，Poを指定する。この指定には、タ
ブレツト、デジタイザあるいはライトペンなどの
入力装置１１が用いられ指定されたポイントが三
次元幾何形状モデル内のどの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
にあるかを座標位置検出回路１２で求め、指定し
た点を直線で補間して表示することにより、タン
クや配管などにアームが接触しない事を確認す
る。モデル中の多関節アームの曲線に沿つて関節
角を計算機８で求め、この計算機で求められた値
を関節部を駆動するコントローラ１４に入力し、
実際の多関節アームの移動量を制御する。
このようにCRTの画面上にモデルで表示され
ているので、多関節アームが配管群に衝突するか
否かをシミユレートした後に実際の多関節アーム
を駆動制御させることができ、目的のＱ点まで安
全に誘導することができる。すなわちCRTの画
面上で指定する多関節アームの動きと、実際の多
関節アームの動きとが一対一に対応するので、実
際の多関節アームが見えなくても、CRT上の画
面で手に取るようにわかり、次の動きの予想がで
きる。しかも作業者は作業現場の三次元幾何形状
モデル化と多関節アームの軌道の指定を行なえば
良いので、特別に熟練を要せずに直視できない場
所でも容易に多関節アームを操作することができ
る。
ているので、多関節アームが配管群に衝突するか
否かをシミユレートした後に実際の多関節アーム
を駆動制御させることができ、目的のＱ点まで安
全に誘導することができる。すなわちCRTの画
面上で指定する多関節アームの動きと、実際の多
関節アームの動きとが一対一に対応するので、実
際の多関節アームが見えなくても、CRT上の画
面で手に取るようにわかり、次の動きの予想がで
きる。しかも作業者は作業現場の三次元幾何形状
モデル化と多関節アームの軌道の指定を行なえば
良いので、特別に熟練を要せずに直視できない場
所でも容易に多関節アームを操作することができ
る。
尚、CRT画面上での多関節アームの軌道を指
定するタブレツト、デジタイザなどの入力装置は
画面上にカーソルに相当する小さな球や直方体の
ソリツドモデルを用い、作業現場を示す三次元幾
何形状モデルが表示されている画面上をスキヤン
させて、所望の軌道点と一致した時に、タイプラ
イタなどの入力装置で一致した旨をキーインして
多関節アームの軌道を計算機に入力しても良い。
定するタブレツト、デジタイザなどの入力装置は
画面上にカーソルに相当する小さな球や直方体の
ソリツドモデルを用い、作業現場を示す三次元幾
何形状モデルが表示されている画面上をスキヤン
させて、所望の軌道点と一致した時に、タイプラ
イタなどの入力装置で一致した旨をキーインして
多関節アームの軌道を計算機に入力しても良い。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図
は本発明の実施例のシステム構成を示す回路図で
ある。 ４……多関節アーム、５1，５2，…，５o……
単位アーム、６1，６2，…，６o……関節部、８
……計算機、９……CRT、１０……三次元幾何
形状モデル、１１……タブレツト、１２……座標
位置検出装置、１３……コントローラ。
は本発明の実施例のシステム構成を示す回路図で
ある。 ４……多関節アーム、５1，５2，…，５o……
単位アーム、６1，６2，…，６o……関節部、８
……計算機、９……CRT、１０……三次元幾何
形状モデル、１１……タブレツト、１２……座標
位置検出装置、１３……コントローラ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個のアームを直列に関節部を介して連結
し、この連結した関節部の関節角度を制御するよ
う構成してなる多関節アーム制御装置において、 前記多関節アームの移動する環境を予め作成し
ておいた三次元幾何形状モデルで表示する表示手
段と、 この表示手段で表示した前記三次元幾何形状モ
デル内に前記多関節アームの移動する軌道を指定
して入力する位置入力手段と、 この位置入力手段で入力された前記多関節アー
ムの各々の関節部の関節角度を計算する計算手段
と、 この計算手段で得られた結果を基に前記関節部
を駆動する関節部駆動手段と、 を具備してなることを特徴とする多関節アーム制
御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18907482A JPS5981071A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 多関節ア−ム制御装置 |
| DE8383306495T DE3366123D1 (en) | 1982-10-29 | 1983-10-25 | Control system of multi-joint arm robot apparatus |
| EP19830306495 EP0107968B1 (en) | 1982-10-29 | 1983-10-25 | Control system of multi-joint arm robot apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18907482A JPS5981071A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 多関節ア−ム制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5981071A JPS5981071A (ja) | 1984-05-10 |
| JPH0428512B2 true JPH0428512B2 (ja) | 1992-05-14 |
Family
ID=16234865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18907482A Granted JPS5981071A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 多関節ア−ム制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0107968B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5981071A (ja) |
| DE (1) | DE3366123D1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2562459B1 (fr) * | 1984-02-07 | 1986-05-23 | Gabillet Maurice | Bras de manipulation modulaire |
| JPS6389279A (ja) * | 1986-10-01 | 1988-04-20 | 本田技研工業株式会社 | ロボツトの動作教示方法 |
| JPH0393489A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-18 | Copal Electron Co Ltd | 直流ブラシレスモータ駆動方法 |
| US8219246B2 (en) | 2001-06-13 | 2012-07-10 | Oliver Crispin Robotics Limited | System and method for controlling a robotic arm |
| EP2304509B1 (en) | 2008-06-30 | 2021-02-24 | Oliver Crispin Robotics Limited | Method of controlling a robotic arm |
| JP5283541B2 (ja) * | 2009-03-05 | 2013-09-04 | 株式会社神戸製鋼所 | ロボットの動作経路生成方法 |
| CN101913149B (zh) * | 2010-07-23 | 2012-04-04 | 山东电力研究院 | 嵌入式轻型机械臂控制器及其控制方法 |
| JP2011075569A (ja) * | 2010-10-02 | 2011-04-14 | International Rescue System Institute | フレキシブルセンサチューブ |
| CN102324206B (zh) * | 2011-05-20 | 2014-05-28 | 广州数控设备有限公司 | 一种具备总线通信的机器人示教盒及其控制方法 |
| CN103692440B (zh) * | 2013-12-06 | 2015-06-17 | 中国民航大学 | 一种连续型机器人空间路径跟踪方法 |
| CN109927026A (zh) * | 2018-05-04 | 2019-06-25 | 上海翼人机器人有限公司 | 一种核辐射环境下检测辐射用遥操作机器人 |
| CN109927008A (zh) * | 2018-05-04 | 2019-06-25 | 上海翼人机器人有限公司 | 一种远程遥操作热室机械臂 |
| CN110561420B (zh) * | 2019-08-09 | 2021-03-19 | 哈尔滨工业大学（深圳） | 臂型面约束柔性机器人轨迹规划方法及装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4160508A (en) * | 1977-08-19 | 1979-07-10 | Nasa | Controller arm for a remotely related slave arm |
| JPS5828601B2 (ja) * | 1977-09-26 | 1983-06-17 | 工業技術院長 | ロボツト制御のためのテイ−チング方法 |
| US4303368A (en) * | 1978-09-18 | 1981-12-01 | Westinghouse Electric Corp. | Remote docking apparatus |
| US4221997A (en) * | 1978-12-18 | 1980-09-09 | Western Electric Company, Incorporated | Articulated robot arm and method of moving same |
| DE2908523A1 (de) * | 1979-03-05 | 1981-01-29 | Jungheinrich Unternehmensverw | Automatisches arbeitsgeraet |
| US4380696A (en) * | 1980-11-12 | 1983-04-19 | Unimation, Inc. | Method and apparatus for manipulator welding apparatus with vision correction for workpiece sensing |
| JPS5851090A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-25 | 株式会社東芝 | 関節装置 |
-
1982
- 1982-10-29 JP JP18907482A patent/JPS5981071A/ja active Granted
-
1983
- 1983-10-25 EP EP19830306495 patent/EP0107968B1/en not_active Expired
- 1983-10-25 DE DE8383306495T patent/DE3366123D1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3366123D1 (en) | 1986-10-16 |
| EP0107968A1 (en) | 1984-05-09 |
| JPS5981071A (ja) | 1984-05-10 |
| EP0107968B1 (en) | 1986-09-10 |
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