JPH06297367A - Manipulator operating device - Google Patents

Manipulator operating device

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Publication number
JPH06297367A
JPH06297367A JP11005693A JP11005693A JPH06297367A JP H06297367 A JPH06297367 A JP H06297367A JP 11005693 A JP11005693 A JP 11005693A JP 11005693 A JP11005693 A JP 11005693A JP H06297367 A JPH06297367 A JP H06297367A
Authority
JP
Japan
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grip
manipulator
axis
grip support
operator
Prior art date
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Pending
Application number
JP11005693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Kondo
正志 近藤
Yasuyuki Inoue
康之 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP11005693A priority Critical patent/JPH06297367A/en
Publication of JPH06297367A publication Critical patent/JPH06297367A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】少ない演算量で位置と姿勢の情報を得ることが
でき、広い動作範囲を確保することが可能で、位置と姿
勢が互いに干渉しないマニピュレータ操作装置を提供す
る。 【構成】姿勢検出用ジャイロを内蔵するグリップは、操
作者の操作により前記グリップの姿勢を3方向に回転自
在に支持するグリップ支持部で支持される。その支持部
は、操作者の操作により前記グリップ支持部の位置が可
動するように前記グリップ支持部を少なくとも2つの地
点から、モータで張力一定巻取制御でワイヤで張架する
ことにより前記グリップ支持部を空中に保持される。前
記ジャイロの出力に基づいた姿勢データおよび、前記モ
ータに取りつけられた角度検出器の出力に基づいた位置
データをマニピュレータの操作指令とする。
(57) [Summary] [Object] To provide a manipulator operating device capable of obtaining position and orientation information with a small amount of calculation, ensuring a wide motion range, and preventing the position and orientation from interfering with each other. A grip having a built-in attitude detection gyro is supported by a grip support portion that supports the attitude of the grip so that the attitude of the grip is rotatable in three directions. The grip support is formed by stretching the grip support from at least two points with a wire under constant tension winding control by a motor so that the position of the grip support can be moved by an operation of an operator. Part is kept in the air. Attitude data based on the output of the gyro and position data based on the output of the angle detector attached to the motor are used as manipulator operation commands.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マスタ・スレーブ用マ
ニピュレータの操作装置に関し、特に先端の位置および
姿勢を操作することが可能なものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operating device for a master / slave manipulator, and more particularly to an operating device capable of operating the position and posture of a tip.

【0002】[0002]

【従来の技術】マスタ・スレーブマニピュレータは、操
縦者が操作するマスタマニピュレータ(操作装置)と、
このマスタマニピュレータの操作に基づいて、実際に作
業を行なうスレーブマニピュレータとから構成される。
一般的に、マスタマニピュレータを多関節型とした場合
次のことが知られている。マスタマニピュレータを用い
てスレーブマニピュレータの位置と姿勢を操作する場
合、マスタマニピュレータの駆動軸の数は、位置を決め
るための位置駆動軸の3軸と姿勢を決めるための姿勢駆
動軸の3軸の合計6軸が必要である。マスタマニピュレ
ータの構成を多関節型とした場合、先端の位置と姿勢を
検出するためには、各軸の関節角の値から座標変換を用
いて演算を行なう必要がある。一般的に、こうした座標
変換の演算は制御系の負荷となるため、座標変換をでき
るだけ減らした構成とすることが望ましい。そこで、位
置駆動軸と姿勢駆動軸を機構的に分離し、姿勢駆動軸の
3軸をすべて直交させた構成とすると座標変換の演算数
を低減することができる。
2. Description of the Related Art A master / slave manipulator is a master manipulator (operating device) operated by an operator.
It is composed of a slave manipulator that actually performs work based on the operation of the master manipulator.
Generally, the following is known when the master manipulator is an articulated type. When operating the position and orientation of the slave manipulator using the master manipulator, the number of drive axes of the master manipulator is the total of the three position drive axes for determining the position and the three axis of the posture drive axis for determining the orientation. Requires 6 axes. When the structure of the master manipulator is multi-joint type, in order to detect the position and posture of the tip, it is necessary to perform calculation using coordinate conversion from the value of the joint angle of each axis. In general, the calculation of such coordinate conversion puts a load on the control system, and therefore it is desirable to adopt a configuration in which the coordinate conversion is reduced as much as possible. Therefore, if the position drive axis and the attitude drive axis are mechanically separated and all three axes of the attitude drive axis are orthogonal to each other, the number of coordinate conversion calculations can be reduced.

【0003】多関節型マスタマニピュレータの従来例に
ついて、図3を参照しながら説明する。マスタマニピュ
レータ300には、基台301と、この基台301上の
第1中空円筒部材302と、第1中空円筒部材側面から
伸びる第1リンク部材307が備えられている。第1中
空円筒部材302は、基台301に対してJ1軸回り
(図3中のz軸回り)に、第1リンク部材307は、第
1中空円筒部材302に対して、J2軸回り(図3中の
y軸回り)に回転するようになっている。第1中空円筒
部材302内には、J1軸、J2軸各方向にポテンショ
メータが取り付けられており、J1軸、J2軸の回転角
を検出するようになっている。第1リンク部材307に
は第2リンク部材308が連結されており、第1リンク
部材307と第2リンク部材308の連結部には、第2
中空円筒部材303が取り付けられている。第2リンク
部材308は、第1リンク部材307に対して、J3軸
回り(図3中のy軸回り)に回転するようになってい
る。第2中空円筒部材303内には、J3軸方向にポテ
ンショメータが取り付けられており、J3軸の回転角を
検出するようになっている。第2リンク部材308に
は、第1L字部材309が連結されており、第2リンク
部材308と第1L字部材309の連結部には、第3中
空円筒部材304が取り付けられている。第1L字部材
309は、第2リンク部材308に対して、J4軸回り
(図3中のy軸回り)に回転するようになっている。第
3中空円筒部材304内には、J4軸方向にポテンショ
メータが取り付けられており、J4軸の回転角を検出す
るようになっている。第1L字部材309には、第2L
字部材310が連結されており、第1L字部材309と
第2L字部材310の連結部には、第4中空円筒部材3
05が取り付けられている。第2L字部材310は、第
1L字部材309に対して、J5軸回り(図3中のz軸
回り)に回転するようになっている。第2L字部材31
0には、グリップ306が取り付けられており、第2L
字部材310に対して、J6軸回り(図3中のy軸回
り)に回転するようになっている。グリップ306内に
は、J6軸方向にポテンショメータが取り付けられてお
り、J6軸の回転角を検出するようになっている。第1
リンク部材307には、バランサー313が連結されて
おり、J2軸に対して平衡を保つようになっている。ま
た、第2リンク部材308には、補助リンク部材311
を介して、バランサー312が連結されており、J3軸
に対して平衡を保つようになっている。以上のように構
成された多関節型マスタマニピュレータ300は、操縦
者がグリップ306を操作すると、操作位置によりJ1
軸、J2軸、J3軸が駆動し、また、操作姿勢によりJ
4軸、J5軸、J6軸が駆動する。各軸の回転角をポテ
ンショメータにより検出し、その検出信号をスレーブマ
ニピュレータの位置と姿勢の操作指令とすることによ
り、スレーブマニピュレータを駆動する。
A conventional example of an articulated master manipulator will be described with reference to FIG. The master manipulator 300 includes a base 301, a first hollow cylindrical member 302 on the base 301, and a first link member 307 extending from the side surface of the first hollow cylindrical member. The first hollow cylindrical member 302 is around the J1 axis (about the z axis in FIG. 3) with respect to the base 301, and the first link member 307 is around the J2 axis with respect to the first hollow cylindrical member 302 (see FIG. It rotates around the y-axis in 3). Inside the first hollow cylindrical member 302, potentiometers are attached in the respective directions of the J1 axis and the J2 axis to detect the rotation angles of the J1 axis and the J2 axis. The second link member 308 is connected to the first link member 307, and the second link member 308 is connected to the second link member 308 at the connecting portion.
A hollow cylindrical member 303 is attached. The second link member 308 is configured to rotate about the J3 axis (about the y axis in FIG. 3) with respect to the first link member 307. A potentiometer is attached in the second hollow cylindrical member 303 in the J3 axis direction to detect the rotation angle of the J3 axis. A first L-shaped member 309 is connected to the second link member 308, and a third hollow cylindrical member 304 is attached to a connecting portion between the second link member 308 and the first L-shaped member 309. The first L-shaped member 309 is configured to rotate about the J4 axis (about the y axis in FIG. 3) with respect to the second link member 308. Inside the third hollow cylindrical member 304, a potentiometer is attached in the J4 axis direction to detect the rotation angle of the J4 axis. The first L-shaped member 309 has a second L
The L-shaped member 310 is connected to the first L-shaped member 309 and the second L-shaped member 310.
05 is attached. The second L-shaped member 310 is configured to rotate about the J5 axis (about the z axis in FIG. 3) with respect to the first L-shaped member 309. Second L-shaped member 31
0 has a grip 306 attached to the second L
It is adapted to rotate about the J6 axis (about the y axis in FIG. 3) with respect to the character member 310. In the grip 306, a potentiometer is attached in the J6 axis direction to detect the rotation angle of the J6 axis. First
A balancer 313 is connected to the link member 307 so as to maintain balance with the J2 axis. In addition, the second link member 308 includes an auxiliary link member 311.
The balancer 312 is connected via the shaft to maintain balance with the J3 axis. The articulated master manipulator 300 configured as described above is operated by the operator when the operator operates the grip 306, depending on the operation position, J1
Axis, J2 axis, J3 axis are driven, and J
The 4th axis, J5 axis and J6 axis are driven. The rotation angle of each axis is detected by a potentiometer, and the slave manipulator is driven by using the detection signal as an operation command for the position and orientation of the slave manipulator.

【0004】次に別の従来例として、空間に張られたワ
イヤによるマスタマニピュレータ(例えば、伊藤他「空
間内に張られたワイヤによる手首・指運動のためのマス
タ・スレーブシステムの検討」第10回日本ロボット学
会学術講演会予稿集(平成4年10月31日)に詳し
い)について、図4を参照しながら説明する。マスタマ
ニピュレータ400には、グリップ405と、このグリ
ップ405から伸びる4本のワイヤ401、402、4
03、404が備えられている。4本のワイヤ401、
402、403、404は、図4中の点線で示した立方
体の頂点から出ており、その頂点を結ぶと正四面体とな
るように張ってある。各ワイヤ401、402、40
3、404は、ワイヤを巻きとるための円筒部材40
6、407、408、409に取り付けられており、円
筒部材406、407、408、409に連結されたモ
ータ410、411、412、413によって、各ワイ
ヤの張力を一定に保つように制御する。グリップ405
の位置は、モータ410、411、412、413の回
転をエンコーダ414、415、416、417で計測
することにより、ワイヤの動いた量L1 、L2 、L3 、
L4 から以下のように計算する。グリップ405の位置
をP(x、y、z)、立方体の一辺の長さをa、ワイヤ
401、402、403、404の長さをL1 、L2 、
L3 、L4 とすると、x、y、zは、 x=1/4a*(−L12+L22+L32−L42)+a/2 ……(1) y=1/4a*( L12+L22−L32−L42)+a/2 ……(2) z=1/4a*(−L12+L22−L32+L42)+a/2 ……(3) と求まる。以上のように構成されたワイヤによるマスタ
マニピュレータ400は、操縦者がグリップ405を操
作すると、操作位置によりワイヤ401、402、40
3、404の長さが変化する。各ワイヤの長さをエンコ
ーダにより検出し、その検出信号をスレーブマニピュレ
ータの位置の操作指令とすることにより、スレーブマニ
ピュレータを駆動する。
Next, as another conventional example, a master manipulator using a wire stretched in a space (for example, Ito et al., "Examination of a master / slave system for wrist / finger movement by a wire stretched in space", No. 10) The details of the proceedings of the Annual Meeting of the Robotics Society of Japan (October 31, 1992) will be described with reference to FIG. The master manipulator 400 includes a grip 405 and four wires 401, 402, 4 extending from the grip 405.
03 and 404 are provided. Four wires 401,
Reference numerals 402, 403, and 404 extend from the vertices of the cube shown by the dotted line in FIG. 4, and are stretched to form a regular tetrahedron when the vertices are connected. Each wire 401, 402, 40
3, 404 are cylindrical members 40 for winding the wire.
The motors 410, 411, 412, and 413 attached to the cylindrical members 406, 407, 408, and 409 and connected to the cylindrical members 406, 407, 408, and 409 control the tensions of the respective wires to be constant. Grip 405
Is measured by the encoders 414, 415, 416, and 417, the amounts of wire movement L1, L2, L3,
Calculate from L4 as follows. The position of the grip 405 is P (x, y, z), the length of one side of the cube is a, and the lengths of the wires 401, 402, 403, 404 are L1, L2,
When L3, L4, x, y, z is, x = 1 / 4a * ( - L1 2 + L2 2 + L3 2 -L4 2) + a / 2 ...... (1) y = 1 / 4a * (L1 2 + L2 2 -L3 2 -L4 2) + a / 2 ...... (2) z = 1 / 4a * (- calculated and L1 2 + L2 2 -L3 2 + L4 2) + a / 2 ...... (3). When the operator operates the grip 405, the master manipulator 400 using the wires configured as above has the wires 401, 402, 40 depending on the operation position.
The length of 3,404 changes. The length of each wire is detected by an encoder, and the slave manipulator is driven by using the detection signal as an operation command for the position of the slave manipulator.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、一般的に多
関節型のマスタマニピュレータは動作範囲を確保しよう
とすると、その分だけリンクの長さを必要とし、大型
化、高重量化してしまうという問題があった。また、先
端の位置と姿勢を検出するために、各関節角の値から座
標変換を用いて演算を行なう必要があり、この座標変換
の演算が制御系の負荷となるという問題があった。一
方、ワイヤによるマスタマニピュレータの従来例では、
多関節型のような動作範囲の問題はなく、また演算も多
関節型のような座標変換は必要としないが、3次元空間
内での位置しか得ることができない。この方法で、3次
元空間内での位置と姿勢を得るためには、最低7本のワ
イヤが必要であり、操縦者の操作に支障をきたさないよ
うにワイヤを張ることが難しいという問題があった。こ
の発明の課題は、こうした従来の技術が持つ問題点を解
消するためになされたものであり、少ない演算量で位置
と姿勢の情報を得ることができ、広い動作範囲を確保す
ることが可能で、位置と姿勢が互いに干渉しないマスタ
マニピュレータの提供を目的とするものである。
However, in general, the articulated master manipulator has a problem in that, in order to secure an operating range, the link length is increased by that much, and the size and weight are increased. was there. Further, in order to detect the position and posture of the tip, it is necessary to perform calculation by using coordinate conversion from the values of each joint angle, and there is a problem that the calculation of this coordinate conversion imposes a load on the control system. On the other hand, in the conventional example of a master manipulator using wires,
There is no problem of the movement range as in the multi-joint type, and the calculation does not require the coordinate conversion as in the multi-joint type, but only the position in the three-dimensional space can be obtained. This method requires at least seven wires to obtain the position and orientation in the three-dimensional space, and there is a problem that it is difficult to stretch the wires so as not to interfere with the operation of the operator. It was The problem to be solved by the present invention is to solve the problems of the conventional techniques, and it is possible to obtain position and orientation information with a small amount of calculation, and to ensure a wide range of motion. The purpose of the present invention is to provide a master manipulator whose position and orientation do not interfere with each other.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、姿勢検出用ジャイロを内蔵するグリップ
と、操作者の操作により前記グリップの姿勢を3方向に
回転自在に支持するグリップ支持部と、操作者の操作に
より前記グリップ支持部の位置が可動するように前記グ
リップ支持部を少なくとも2つの地点から、モータによ
る巻取制御でワイヤを張架することにより前記グリップ
支持部を空中に保持する手段と、前記各モータの回転を
それぞれ検出する角度検出器と、前記ジャイロの出力に
基づいた姿勢データおよび、前記角度検出器の出力に基
づいた位置データをマニピュレータの操作指令とする手
段とを備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides a grip having a built-in attitude detection gyro and a grip support for rotatably supporting the attitude of the grip in three directions by an operation of an operator. Section and the grip support portion is moved from at least two points so that the position of the grip support portion can be moved by an operator's operation, and the wire is stretched by winding control by a motor to move the grip support portion into the air. A means for holding, an angle detector for detecting the rotation of each of the motors, a posture data based on the output of the gyro, and a means for using position data based on the output of the angle detector as an operation command of the manipulator. It is characterized by having.

【0007】[0007]

【作用】上記手段により、本発明のマニピュレータ操作
装置は、スレーブマニピュレータの位置に関する指令を
ワイヤの長さの変化量で与え、姿勢に関する指令をジャ
イロによって与えるという構成にするので、操縦者の操
作に支障なく、少ない演算量で位置と姿勢の情報を得る
ことができ、広い動作範囲を確保することが可能で、位
置と姿勢が互いに干渉しないマスタマニピュレータの提
供をすることが可能となる。
With the above-described means, the manipulator operating device of the present invention is configured so that the command relating to the position of the slave manipulator is given by the change amount of the wire length and the command relating to the posture is given by the gyro. It is possible to provide a master manipulator that can obtain position and orientation information with a small amount of calculation without any trouble, can secure a wide range of motion, and that does not interfere with each other.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は本発明の実施例を示す斜視図である。図1に
おいて、11、12、13はワイヤで、26はグリップ
で、24、25はコ字型部材である。ワイヤ11、1
2、13は一点で交わるようになっており、その交点に
コ字型部材24が交点を中心に(図1中のx軸回りに)
回転するように取り付けられている。コ字型部材24に
はコ字型部材25が(図1中のy軸回りに)回転自在に
二箇所で連結され、コ字型部材25の中心内側にはグリ
ップ26が(図1中のz軸回りに)回転自在に連結され
ている。グリップ26の中には、図示していないジャイ
ロが取り付けられており、グリップ26、コ字型部材2
4、コ字型部材25の各回転軸は、このジャイロの測定
点で互いに垂直に交わるようになっている。ワイヤ1
1、12、13の他端は各々円筒部材14、15、16
に巻き付けられており、ワイヤの交点が移動すると、円
筒部材14、15、16が回転し、ワイヤの交点と円筒
部材間のワイヤの長さが変化するようになっている。ま
た、円筒部材14、15、16には、各々モータ17、
18、19が取り付けられており、ワイヤ11、12、
13の張力を一定に保つようになっている。モータ1
7、18、19には、各々エンコーダ20、21、22
が取り付けられており、円筒部材14、15、16の回
転角を検出するようになっている。23は基台で、27
はバランサーである。以上のように構成されたマスタマ
ニピュレータ10は、操縦者が初期状態(ワイヤ11、
12、13が同一平面上にある状態)より、グリップ2
6を引き寄せて使用する。操縦者がグリップ26を操作
すると、その位置はワイヤ11、12、13の長さの変
化となって、エンコーダ20、21、22で検出され、
その姿勢はグリップ内の図示していないジャイロによっ
て検出され、この位置と姿勢の検出信号をスレーブマニ
ピュレータの位置と姿勢の操作指令とすることにより、
スレーブマニピュレータを駆動する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11, 12, and 13 are wires, 26 is a grip, and 24 and 25 are U-shaped members. Wires 11, 1
2 and 13 intersect at one point, and the U-shaped member 24 is centered at the intersection (around the x-axis in FIG. 1).
It is mounted to rotate. A U-shaped member 25 is rotatably connected to the U-shaped member 24 (around the y-axis in FIG. 1) at two points, and a grip 26 (in FIG. 1) is provided inside the center of the U-shaped member 25. It is rotatably connected (around the z-axis). A gyro (not shown) is mounted in the grip 26, and the grip 26 and the U-shaped member 2 are attached.
4. The rotation axes of the U-shaped member 25 intersect each other perpendicularly at the measurement point of the gyro. Wire 1
The other ends of 1, 12, 13 are cylindrical members 14, 15, 16 respectively.
When the wire intersection is moved, the cylindrical members 14, 15 and 16 are rotated, and the length of the wire between the wire intersection and the cylindrical member is changed. Further, the cylindrical members 14, 15 and 16 are respectively provided with motors 17,
18 and 19 are attached to the wires 11, 12 and
The tension of 13 is kept constant. Motor 1
Encoders 20, 21, 22 are provided in 7, 18, and 19 respectively.
Is attached to detect the rotation angles of the cylindrical members 14, 15 and 16. 23 is a base, 27
Is a balancer. In the master manipulator 10 configured as described above, the operator is in the initial state (wire 11,
From the state where 12 and 13 are on the same plane), the grip 2
Pull 6 to use. When the operator operates the grip 26, the position changes as the length of the wires 11, 12, 13 is detected by the encoders 20, 21, 22.
The posture is detected by a gyro (not shown) in the grip, and the detection signal of this position and posture is used as the operation command of the position and posture of the slave manipulator,
Drive the slave manipulator.

【0009】ワイヤの長さから位置を算出するには、座
標を図2の様にとり、ワイヤの交点位置をP(x、y、
z)、ワイヤのモータ側の位置をそれぞれA(0、0、
−β)、B(0、−α、β)、C(0、α、β)、ワイ
ヤの長さをL1 、L2 、L3とすると、 x2 +y2 +(z+β)2 =L12 ……………(4) x2 +(y+α)2 +(z−β)2 =L22 …(5) x2 +(y−α)2 +(z−β)2 =L32 …(6) となるから、x、y、zは、 x=(L12−(L22−L322 /16α2 −(2L12
L22−L32+2α2 +8β2 2 /64β2 1/2
…(7) y=(L22−L322 /4α …(8) z=(2L12−L22−L32+2α2 )/8β …(9) で与えられる。ただし、xは正の値をとる。このように
して求めたP点の位置から、ジャイロの位置までのオフ
セットをとった値を位置指令とする。このように、本発
明のマニピュレータ操作装置は、位置と姿勢の検出が全
く分離した構成となっており、演算は位置を求める際に
しか行なわないため、少ない演算量で位置と姿勢の情報
を得ることができる。なお、本実施例では、ジャイロに
よって姿勢を検出したが、ジャイロの代わりにグリップ
部の回転角度を検出する角度検出器をグリップ支持部の
回転支持軸にとりつけてそのデータを使用してグリップ
の姿勢を求めてもよい。
To calculate the position from the wire length, the coordinates are set as shown in FIG. 2 and the position of the wire intersection is P (x, y,
z) and the position of the wire on the motor side are A (0, 0,
-Β), B (0, -α , β), C (0, α, β), when the length of the wire and L1, L2, L3, x 2 + y 2 + (z + β) 2 = L1 2 ...... ……… (4) x 2 + (y + α) 2 + (z−β) 2 = L2 2 … (5) x 2 + (y−α) 2 + (z−β) 2 = L3 2 … (6) Therefore, x, y, and z are x = (L1 2 − (L2 2 −L3 2 ) 2 / 16α 2 − (2L1 2
L2 2 -L3 2 + 2α 2 + 8β 2 ) 2 / 64β 2 ) 1/2
(7) y = (L2 2 -L3 2 ) 2 / 4α (8) z = (2L1 2 -L2 2 -L3 2 + 2α 2 ) / 8β (9) However, x takes a positive value. The value obtained by offsetting the position of the point P thus obtained from the position of the gyro is used as the position command. As described above, in the manipulator operating device of the present invention, the detection of the position and the posture is completely separated, and the calculation is performed only when obtaining the position. Therefore, the position and the posture information can be obtained with a small amount of calculation. be able to. In this embodiment, the posture is detected by the gyro, but instead of the gyro, an angle detector that detects the rotation angle of the grip is attached to the rotation support shaft of the grip support and the data is used to determine the posture of the grip. May be asked.

【0010】[0010]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば操縦
者に違和感なく広い操作範囲を得られるとともに、複雑
な演算を必要とせずにスレーブマニピュレータへの位置
と姿勢の操作指令を作り出すことができるという効果が
ある。
As described above, according to the present invention, a wide operation range can be obtained without a feeling of discomfort to the operator, and a position and attitude operation command to the slave manipulator can be generated without requiring complicated calculation. There is an effect that can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の位置の算出の説明のための座
標図
FIG. 2 is a coordinate diagram for explaining position calculation according to an embodiment of the present invention.

【図3】従来の多関節型マスタ装置を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing a conventional articulated master device.

【図4】従来のワイヤによるマスタ装置を示す斜視図FIG. 4 is a perspective view showing a conventional wire master device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 マスタマニピュレータ10 11、12、13 ワイヤ 26 グリップ 24、25 コ字型部材 14、15、16 円筒部材 17、18、19 モータ 20、21、22 エンコーダ 23 基台 27 バランサー 10 Master Manipulator 10 11, 12, 13 Wire 26 Grip 24, 25 U-Shaped Member 14, 15, 16 Cylindrical Member 17, 18, 19 Motor 20, 21, 22 Encoder 23 Base 27 Balancer

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年2月2日[Submission date] February 2, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図4[Name of item to be corrected] Figure 4

【補正方法】削除[Correction method] Delete

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】姿勢検出用ジャイロを内蔵するグリップ
と、 操作者の操作により前記グリップの姿勢を3方向に回転
自在に支持するグリップ支持部と、 操作者の操作により前記グリップ支持部の位置が可動す
るように前記グリップ支持部を少なくとも2つの地点か
ら、モータによる巻取制御でワイヤを張架することによ
り前記グリップ支持部を空中に保持する手段と、 前記各モータの回転をそれぞれ検出する角度検出器と、 前記ジャイロの出力に基づいた姿勢データおよび、前記
角度検出器の出力に基づいた位置データをマニピュレー
タの操作指令とする手段とを備えたことを特徴とするマ
ニピュレータ操作装置。
1. A grip having a built-in attitude detection gyro, a grip support portion for supporting the posture of the grip so as to be rotatable in three directions by an operator, and a position of the grip support portion for being operated by an operator. Means for holding the grip support part in the air by stretching the wire so that the grip support part is movable from at least two points by winding control by a motor, and an angle for detecting rotation of each of the motors. A manipulator operating device comprising: a detector; and means for using posture data based on the output of the gyro and position data based on the output of the angle detector as operation instructions for the manipulator.
【請求項2】グリップと、 操作者の操作により前記グリップの姿勢を3方向に回転
自在に支持するグリップ支持部と、 前記グリップの3方向に回転をそれぞれ検出する角度検
出器Aと、 操作者の操作により前記グリップ支持部の位置が可動す
るように前記グリップ支持部を少なくとも2つの地点か
ら、モータによる巻取制御でワイヤを張架することによ
り前記グリップ支持部を空中に保持する手段と、 前記各モータの回転をそれぞれ検出する角度検出器B
と、 前記角度検出器Aの出力に基づいた姿勢データおよび、
前記角度検出器Bの出力に基づいた位置データをマニピ
ュレータの操作指令とする手段とを備えたことを特徴と
するマニピュレータ操作装置。
2. A grip, a grip support portion for rotatably supporting the posture of the grip in three directions by an operator's operation, an angle detector A for detecting rotation of the grip in three directions, and an operator. Means for holding the grip support portion in the air by stretching the wire from at least two points on the grip support portion so that the position of the grip support portion can be moved by the operation of 1. Angle detector B for detecting the rotation of each motor
And posture data based on the output of the angle detector A,
A manipulator operating device, comprising means for using position data based on the output of the angle detector B as an operation command for the manipulator.
JP11005693A 1993-04-12 1993-04-12 Manipulator operating device Pending JPH06297367A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007193848A (en) * 1993-10-01 2007-08-02 Massachusetts Inst Of Technol <Mit> Force-sensitive tactile interface
JP2008136863A (en) * 2006-11-11 2008-06-19 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology controller

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