JPH0551580U - Master slave manipulator - Google Patents
Master slave manipulatorInfo
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- JPH0551580U JPH0551580U JP10496591U JP10496591U JPH0551580U JP H0551580 U JPH0551580 U JP H0551580U JP 10496591 U JP10496591 U JP 10496591U JP 10496591 U JP10496591 U JP 10496591U JP H0551580 U JPH0551580 U JP H0551580U
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- master
- arm
- slave
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マスタースレーブマニプレータにおける制御
系の簡素化と安定化、及びスレーブアームの追従性向
上。
【構成】 速度センサ10でマスターアーム1の関節の
速度を検出し、検出した速度を設定値として速度アンプ
8に入力しスレーブアーム2の関節のアクチュエータ9
を駆動する。
(57) [Summary] [Purpose] Simplification and stabilization of the control system in the master-slave manipulator, and improvement of slave arm tracking. [Structure] A speed sensor 10 detects a speed of a joint of a master arm 1, and the detected speed is input to a speed amplifier 8 as a set value to input an actuator 9 of a joint of a slave arm 2.
To drive.
Description
【0001】[0001]
本考案はマスタースレーブマニプレータの制御の改良に関する。 The present invention relates to improved control of a master-slave manipulator.
【0002】[0002]
マスタースレーブマニプレータは、マスターアームとスレーブアームを有し、 操作員がマスターアームを動かすと、マスターアームの動きに従ってスレーブア ームが動作するように制御することにより、例えばマスターアームから遠く離れ た場所でスレーブアームが作業を行うものである。 The master-slave manipulator has a master arm and a slave arm, and when an operator moves the master arm, the master arm is controlled so that the slave arm operates according to the movement of the master arm. The slave arm does the work.
【0003】 マスタースレーブマニプレータの制御は従来一般に、図2に示すように、マス ターアーム1と、スレーブアーム2の各関節に位置検出用の角度センサ3,4を 設置し、対応する角度センサ3,4の検出信号をつき合わせ処理部5でつき合わ せ、得られた偏差にサーボゲイン処理部6でサーボゲイン(係数)を掛け、アン プ8を通してアクチュエータ9を駆動することにより、マスターアーム1とスレ ーブアーム2の各関節角度が同一になるように、マスターアーム1とスレーブア ーム2の関節角度の偏差に比例した速度でスレーブアーム2の各関節を動作させ るものである。なお、図2は一関節当りの制御を最も基本的なもので示しており 、二点鎖線で囲んだ部分の処理は制御装置7が行う。Generally, as shown in FIG. 2, the master-slave manipulator is conventionally controlled by installing angle sensors 3 and 4 for position detection at each joint of the master arm 1 and the slave arm 2, and corresponding angle sensors 3 and 4, respectively. The detection signal of No. 4 is matched by the matching processing unit 5, the obtained deviation is multiplied by the servo gain (coefficient) in the servo gain processing unit 6, and the actuator 9 is driven through the amplifier 8. The joints of the slave arm 2 are operated at a speed proportional to the deviation of the joint angles of the master arm 1 and the slave arm 2 so that the joint angles of the slave arm 2 are the same. Note that FIG. 2 shows the most basic control per joint, and the control device 7 performs the processing of the portion surrounded by the chain double-dashed line.
【0004】[0004]
図2に示した従来の制御では、サーボゲインの大小により下記(1)、(2) のように制御性能が異なるため、サーボゲイン調整が難しいという欠点がある。 (1)サーボゲインが小さいと、動作は安定であるが、スレーブアーム2の追 従が遅い。 (2)サーボゲインが大きいと、追従性は良いが、スレーブアーム2の動作が 安定しない。 The conventional control shown in FIG. 2 has a drawback that it is difficult to adjust the servo gain because the control performance is different as shown in (1) and (2) below depending on the magnitude of the servo gain. (1) When the servo gain is small, the operation is stable, but the slave arm 2 follows slowly. (2) When the servo gain is large, the followability is good, but the operation of the slave arm 2 is not stable.
【0005】 そこで、一般的には、図2の制御ループに各種の補償制御を付加して、動作の 安定化と追従性向上の両立を図っている。例えば、サーボゲイン処理部6にPI 処理を付加するなどを行っている。しかし、このような補償処理は制御装置7内 部で行うものであるため、補償処理を行うと制御ループが複雑になるという欠点 がある。具体的には、制御装置7の回路構成が複雑且つ大きくなるか、或いはコ ンピュータを使用する場合はソフトウェアの負荷が大きくなるという欠点がある 。Therefore, in general, various compensation controls are added to the control loop of FIG. 2 in order to stabilize the operation and improve the followability. For example, PI processing is added to the servo gain processing unit 6. However, since such compensation processing is performed inside the control device 7, there is a drawback in that the control loop becomes complicated when the compensation processing is performed. Specifically, there is a drawback that the circuit configuration of the control device 7 becomes complicated and large, or that the load of software becomes large when using a computer.
【0006】 本考案は上記従来技術の欠点を解消したマスタースレーブマニプレータを提供 することを目的とする。An object of the present invention is to provide a master-slave manipulator which solves the above-mentioned drawbacks of the prior art.
【0007】[0007]
本考案のマスタースレーブマニプレータの構成は、マスターアームの関節に設 けた速度センサと、スレーブアームの関節に設けたアクチュエータと、前記速度 センサの検出信号を設定値として前記アクチュエータを駆動するアンプとを具備 することを特徴とするものである。 The configuration of the master-slave manipulator according to the present invention comprises a speed sensor provided at the joint of the master arm, an actuator provided at the joint of the slave arm, and an amplifier for driving the actuator with the detection signal of the speed sensor as a set value. It is characterized by doing.
【0008】[0008]
速度センサでマスターアームの関節の速度を検出し、検出した速度を設定値と してスレーブアームの関節を動作させる。これにより、速度形マスタースレーブ マニプレータが実現する。 The speed sensor detects the speed of the master arm joint and operates the slave arm joint using the detected speed as the set value. This realizes a speed type master-slave manipulator.
【0009】[0009]
以下、本考案の一実施例を図1を参照して説明する。但し、図1は一関節当り の制御ブロックを示している。本考案のマスタースレーブマニプレータでは、図 1に示すように、マスターアーム1の各関節に速度センサ10を設置し、この速 度センサ10の検出信号をアンプ(速度アンプ)8で増幅してスレーブアーム2 の対応する関節のアクチュエータ9を駆動するようにしている。その結果、速度 センサ10の検出信号(関節角速度)を設定値としてスレーブアーム2の関節が 動作する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. However, FIG. 1 shows a control block per joint. In the master-slave manipulator of the present invention, as shown in FIG. 1, a speed sensor 10 is installed at each joint of the master arm 1, and a detection signal of the speed sensor 10 is amplified by an amplifier (speed amplifier) 8 to make a slave arm. The actuator 9 of the joint corresponding to 2 is driven. As a result, the joint of the slave arm 2 operates with the detection signal (joint angular velocity) of the velocity sensor 10 as a set value.
【0010】 図1に示したように、マスターアーム1の速度センサ10の検出信号を速度ア ンプ8に入力してスレーブアーム2のアクチュエータを駆動することによりマス タースレーブマニプレータの制御系全体を構成したので、下記(A),(B)の 利点がある。 (A)マスターアーム1の速度センサ10の検出信号を設定値としてスレーブ アーム2の速度アンプ8に入力するだけなので、格別な制御回路が不要であり、 全体的に構成がシンプルである。 (B)従来のようなサーボゲインが存在しないため、サーボゲイン調整が不要 である。そのため、速度アンプ8が理想的なものであれば、系は安定で且つ追従 性も良い。即ち、マスターアーム1を動かすと、これにつれて直ちにスレーブア ーム2が動作する。As shown in FIG. 1, the entire control system of the master-slave manipulator is constructed by inputting the detection signal of the speed sensor 10 of the master arm 1 to the speed amplifier 8 to drive the actuator of the slave arm 2. Therefore, there are the following advantages (A) and (B). (A) Since the detection signal of the speed sensor 10 of the master arm 1 is only input to the speed amplifier 8 of the slave arm 2 as a set value, no special control circuit is required and the overall structure is simple. (B) Since there is no servo gain as in the past, servo gain adjustment is unnecessary. Therefore, if the speed amplifier 8 is ideal, the system is stable and has good followability. That is, when the master arm 1 is moved, the slave arm 2 immediately moves accordingly.
【0011】[0011]
本考案のマスタースレーブマニプレータは、上述した説明から明らかなように 、従来のような関節角の偏差に比例した速度でスレーブアームを動作させるので はなく、マスターアームの関節の速度を検出しこれを設定値としてスレーブアー ムを動作させるので、制御系が安定であり、マスターアームの操作に対応するス レーブアームの追従性が良い。また、制御系全体の構成が簡素であり、従来のよ うな関節角偏差を得るためのつき合わせ処理部等が不要である。これらのことか ら、信頼性の高いマスタースレーブマニプレータを実現することができる。 As is apparent from the above description, the master-slave manipulator of the present invention does not operate the slave arm at a speed proportional to the deviation of the joint angle as in the conventional art, but detects the speed of the master arm joint and detects it. Since the slave arm operates as the set value, the control system is stable and the slave arm follows the master arm operation with good followability. In addition, the configuration of the entire control system is simple, and a matching processing unit or the like for obtaining the joint angle deviation as in the conventional case is unnecessary. From these, a highly reliable master-slave manipulator can be realized.
【図1】本考案の一実施例を示す制御ブロック図。FIG. 1 is a control block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】従来例を示す制御ブロック図。FIG. 2 is a control block diagram showing a conventional example.
1 マスターアーム 2 スレーブアーム 8 速度アンプ 9 アクチュエータ 10 速度センサ 1 Master Arm 2 Slave Arm 8 Speed Amplifier 9 Actuator 10 Speed Sensor
Claims (1)
サと、スレーブアームの関節に設けたアクチュエータ
と、前記速度センサの検出信号を設定値として前記アク
チュエータを駆動するアンプとを具備することを特徴と
するマスタースレーブマニプレータ。1. A speed sensor provided at a joint of a master arm, an actuator provided at a joint of a slave arm, and an amplifier for driving the actuator with a detection signal of the speed sensor as a set value. Master-slave manipulator to do.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10496591U JPH0551580U (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Master slave manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10496591U JPH0551580U (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Master slave manipulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551580U true JPH0551580U (en) | 1993-07-09 |
Family
ID=14394820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10496591U Withdrawn JPH0551580U (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Master slave manipulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0551580U (en) |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP10496591U patent/JPH0551580U/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19960404 |