JPH067904Y2 - マスタースレーブ式マニピュレータ - Google Patents
マスタースレーブ式マニピュレータInfo
- Publication number
- JPH067904Y2 JPH067904Y2 JP1987133143U JP13314387U JPH067904Y2 JP H067904 Y2 JPH067904 Y2 JP H067904Y2 JP 1987133143 U JP1987133143 U JP 1987133143U JP 13314387 U JP13314387 U JP 13314387U JP H067904 Y2 JPH067904 Y2 JP H067904Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- master
- master controller
- movable
- slave
- slave arm
- 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
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は起動前に於けるスレーブアームの各可動部の姿
勢とマスターコントローラの各可動部の姿勢とをロック
手段を用いることで同期せしめるように構成したマスタ
ースレーブ式マニピュレータに関するものである。
勢とマスターコントローラの各可動部の姿勢とをロック
手段を用いることで同期せしめるように構成したマスタ
ースレーブ式マニピュレータに関するものである。
従来のマスタースレーブ式マニピュレータに於ける起動
前のマスターコントローラとスレーブアームの同期、即
ち各可動部(7軸構成)の位置合わせ操作は、例えば第
1図及び第3図に示す様にスレーブアーム10の7可動部
A(肩部の上下)、B(肩部の左右)、C(肘部の上
下)、D(肘部の左右)、E(手首の左右)、F(手首
の旋回)、G(手指部の開閉)に設けた第1位置検出器
a、b、c、d、e、f、g(各可動部数に夫々対応し
て7個設けている)で検出した7可動部A、B、C、
D、E、F、Gの各検出信号と、マスターコントローラ
11の7可動部(この7可動部は本実施例では前記スレー
ブアーム10をスケールダウンした構造を採用している。
尚詳細な構成は省略)に設けた第2位置検出器α、β、
γ、δ、ε、ζ、ηで検出した各可動部の検出信号とを
比較器12で比較し、該比較器12で抽出される所定の比較
信号を、例えば操作パネル上に設けた所定の表示器13
(本実施例では前記7可動部に対応する7個の表示ラン
プで構成されている)で表示することによって前記マス
ターコントローラ11の7可動部とスレーブアーム10の可
動部A(肩部の上下)、B(肩部の左右)、C(肘部の
上下)、D(肘部の左右)、E(手首の左右)、F(手
首の旋回)、G(手指部の開閉)の起動前の同期を段階
的に行っているのが実情である。
前のマスターコントローラとスレーブアームの同期、即
ち各可動部(7軸構成)の位置合わせ操作は、例えば第
1図及び第3図に示す様にスレーブアーム10の7可動部
A(肩部の上下)、B(肩部の左右)、C(肘部の上
下)、D(肘部の左右)、E(手首の左右)、F(手首
の旋回)、G(手指部の開閉)に設けた第1位置検出器
a、b、c、d、e、f、g(各可動部数に夫々対応し
て7個設けている)で検出した7可動部A、B、C、
D、E、F、Gの各検出信号と、マスターコントローラ
11の7可動部(この7可動部は本実施例では前記スレー
ブアーム10をスケールダウンした構造を採用している。
尚詳細な構成は省略)に設けた第2位置検出器α、β、
γ、δ、ε、ζ、ηで検出した各可動部の検出信号とを
比較器12で比較し、該比較器12で抽出される所定の比較
信号を、例えば操作パネル上に設けた所定の表示器13
(本実施例では前記7可動部に対応する7個の表示ラン
プで構成されている)で表示することによって前記マス
ターコントローラ11の7可動部とスレーブアーム10の可
動部A(肩部の上下)、B(肩部の左右)、C(肘部の
上下)、D(肘部の左右)、E(手首の左右)、F(手
首の旋回)、G(手指部の開閉)の起動前の同期を段階
的に行っているのが実情である。
ところで、上述した従来のマスタースレーブ式マニピュ
レータに於ける起動前のスレーブアーム10の7可動部A
(肩部の上下)、B(肩部の左右)、C(肩部の旋
回)、D(肘部の上下)、E(肘部の左右)、F(肩部
の旋回)、G(手指部の開閉)とマスターコントローラ
11の7可動部の同期(位置合わせ)操作はマスターコン
トローラ11を手動操作しながら、操作パネル上に設けた
7個の表示器13の点灯を確認しながら基部可動部A〜G
までの7可動部を段階的に順次同期(位置合わせ)させ
るものであるから、第1の段階で同期させた可動部Aの
同期は第2の段階の可動部Bの同期を行うに際して狂っ
てしう。そのため相当熟練したオペレータが行ってもな
かなか同期させることができず非常に面倒なものであっ
た。
レータに於ける起動前のスレーブアーム10の7可動部A
(肩部の上下)、B(肩部の左右)、C(肩部の旋
回)、D(肘部の上下)、E(肘部の左右)、F(肩部
の旋回)、G(手指部の開閉)とマスターコントローラ
11の7可動部の同期(位置合わせ)操作はマスターコン
トローラ11を手動操作しながら、操作パネル上に設けた
7個の表示器13の点灯を確認しながら基部可動部A〜G
までの7可動部を段階的に順次同期(位置合わせ)させ
るものであるから、第1の段階で同期させた可動部Aの
同期は第2の段階の可動部Bの同期を行うに際して狂っ
てしう。そのため相当熟練したオペレータが行ってもな
かなか同期させることができず非常に面倒なものであっ
た。
そこで、従来に於いては7可動部の位置同期を容易にす
るために、例えば第1位置検出器a、b、c、d、e、
f、g及び第2位置検出器α、β、γ、δ、ε、ζ、η
の検出値に一定の幅を持たせるとか或いは各表示器13の
点灯を行う比較器12の出力値に一定の幅を持たせる等の
工夫を凝らして上記の同期操作の面倒さを緩和してはい
るが、各位置検出器の検出値或いは各表示器13の点灯出
力値等に一定の幅を設けると、その幅が広すぎると起動
に際し、スレーブアーム10はマスターコントローラ11の
位置に追従しようとして急激に動かされることに成り機
械的に有害なショックが与えられ、かつスレーブアーム
10の周辺の物体やオペレータ等に思わぬ危険を与えてし
まう等の恐れがあった。
るために、例えば第1位置検出器a、b、c、d、e、
f、g及び第2位置検出器α、β、γ、δ、ε、ζ、η
の検出値に一定の幅を持たせるとか或いは各表示器13の
点灯を行う比較器12の出力値に一定の幅を持たせる等の
工夫を凝らして上記の同期操作の面倒さを緩和してはい
るが、各位置検出器の検出値或いは各表示器13の点灯出
力値等に一定の幅を設けると、その幅が広すぎると起動
に際し、スレーブアーム10はマスターコントローラ11の
位置に追従しようとして急激に動かされることに成り機
械的に有害なショックが与えられ、かつスレーブアーム
10の周辺の物体やオペレータ等に思わぬ危険を与えてし
まう等の恐れがあった。
本考案は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、マスターコントローラによりスレーブアームの姿勢
制御を行うように構成したマスタースレーブ式マニピュ
レータに於いて、前記スレーブアームの各可動部の可動
状況を第1位置検出器で検出した所定の検出信号と、前
記マスターコントローラの各可動部の可動状況を第2位
置検出器で検出した所定の検出信号とを比較器に入力し
て比較し、該比較器で得た所定の比較信号を前記マスタ
ーコントローラの各可動部に設けたロック手段に入力せ
しめて所定のロック手段を作動させ前記マスターコント
ローラの各可動部のロックを行い、以て前記マスターコ
ントローラの姿勢を前記スレーブアームの姿勢に同期さ
せて同期操作が容易に出来るようにすると共に、スレー
ブアームの操作が円滑に行い得、しかも安全性の高いマ
スタースレーブ式マニピュレータを提供しようとするも
のである。
で、マスターコントローラによりスレーブアームの姿勢
制御を行うように構成したマスタースレーブ式マニピュ
レータに於いて、前記スレーブアームの各可動部の可動
状況を第1位置検出器で検出した所定の検出信号と、前
記マスターコントローラの各可動部の可動状況を第2位
置検出器で検出した所定の検出信号とを比較器に入力し
て比較し、該比較器で得た所定の比較信号を前記マスタ
ーコントローラの各可動部に設けたロック手段に入力せ
しめて所定のロック手段を作動させ前記マスターコント
ローラの各可動部のロックを行い、以て前記マスターコ
ントローラの姿勢を前記スレーブアームの姿勢に同期さ
せて同期操作が容易に出来るようにすると共に、スレー
ブアームの操作が円滑に行い得、しかも安全性の高いマ
スタースレーブ式マニピュレータを提供しようとするも
のである。
以下、第1図及び第2図に基づいて本考案に係るマスタ
ースレーブ式マニピュレータの一実施例を詳細に説明す
る。
ースレーブ式マニピュレータの一実施例を詳細に説明す
る。
なお、本実施例では高所作業車のブームの先端に装備し
たマスタースレーブ式マニピュレータを例として説明す
る。
たマスタースレーブ式マニピュレータを例として説明す
る。
同図中、1は高所作業車であり、この高所作業車1は車
体上に旋回リング2を介してターンテーブル3が旋回可
能に設けられ、該ターンテーブル3には伸縮自在な伸縮
ブーム4が起伏自在に枢支され、伸縮ブーム4はターン
テーブル3と伸縮ブーム4間に設けた起伏シリンダの伸
縮により起伏作動すると共に、伸縮ブーム4の長手方向
に沿って内蔵した伸縮シリンダの伸縮により伸縮作動す
る。また、この伸縮ブーム4の先端には作業台とマスタ
ースレーブ式マニピュレータ5とが装備されている。
体上に旋回リング2を介してターンテーブル3が旋回可
能に設けられ、該ターンテーブル3には伸縮自在な伸縮
ブーム4が起伏自在に枢支され、伸縮ブーム4はターン
テーブル3と伸縮ブーム4間に設けた起伏シリンダの伸
縮により起伏作動すると共に、伸縮ブーム4の長手方向
に沿って内蔵した伸縮シリンダの伸縮により伸縮作動す
る。また、この伸縮ブーム4の先端には作業台とマスタ
ースレーブ式マニピュレータ5とが装備されている。
前記マスタースレーブ式マニピュレータ5はオペレータ
キャビン上に格納された状態、即ち起動前の状態でもっ
て作業台内に装備したマスターコントローラ6とスレー
ブアーム7の同期操作(位置合わせ)が成されるように
なっている。
キャビン上に格納された状態、即ち起動前の状態でもっ
て作業台内に装備したマスターコントローラ6とスレー
ブアーム7の同期操作(位置合わせ)が成されるように
なっている。
即ち、前記スレーブアーム7の各可動部(7軸構成)の
位置合わせ操作は、例えば第1図及び第2図に示す様に
スレーブアーム7の7可動部A(肩部の上下)、B(肩
部の左右)、C(肘部の上下)、D(肘部の左右)、E
(手首の左右)、F(手首の旋回)、G(手指部の開
閉)に設けた第1位置検出器a、b、c、d、e、f、
g(各可動部数に夫々対応して7個設けている)で検出
した7可動部A、B、C、D、E、F、Gの各検出信号
と、マスターコントローラ6の7可動部(この7可動部
は本実施例では前記スレーブアーム7をスケールダウン
した構造を採用している。尚詳細な構成は省略)に設け
た第2位置検出器α、β、γ、δ、ε、ζ、ηで検出し
た各可動部の検出信号とを比較器8で入力し、該比較器
8で前記第1位置検出器a、b、c、d、e、f、g及
び第2位置検出器α、β、γ、δ、ε、ζ、ηの位置検
出信号の比較を行い所定の比較信号すなわち、前記マス
ターコントローラ6の7可動部とスレーブアーム7の可
動部A(肩部の上下)、B(肩部の左右)、C(肘部の
上下)、D(肘部の左右)、E(手首の左右)、F(手
首の旋回)、G(手指部の開閉)の起動前の位置同期の
比較信号が抽出され、該比較信号を前記マスターコント
ローラ6の各可動部に設けたロック装置6a、6b、6
c、6d、6e、6f、6gに入力せしめて各ロック装
置6a、6b、6c、6d、6e、6f、6gを作動さ
せ前記マスターコントローラ6の各可動部のロックを行
い、以て前記マスターコントローラ6の姿勢を前記スレ
ーブアーム7の姿勢と完全に同期するように構成してい
る。
位置合わせ操作は、例えば第1図及び第2図に示す様に
スレーブアーム7の7可動部A(肩部の上下)、B(肩
部の左右)、C(肘部の上下)、D(肘部の左右)、E
(手首の左右)、F(手首の旋回)、G(手指部の開
閉)に設けた第1位置検出器a、b、c、d、e、f、
g(各可動部数に夫々対応して7個設けている)で検出
した7可動部A、B、C、D、E、F、Gの各検出信号
と、マスターコントローラ6の7可動部(この7可動部
は本実施例では前記スレーブアーム7をスケールダウン
した構造を採用している。尚詳細な構成は省略)に設け
た第2位置検出器α、β、γ、δ、ε、ζ、ηで検出し
た各可動部の検出信号とを比較器8で入力し、該比較器
8で前記第1位置検出器a、b、c、d、e、f、g及
び第2位置検出器α、β、γ、δ、ε、ζ、ηの位置検
出信号の比較を行い所定の比較信号すなわち、前記マス
ターコントローラ6の7可動部とスレーブアーム7の可
動部A(肩部の上下)、B(肩部の左右)、C(肘部の
上下)、D(肘部の左右)、E(手首の左右)、F(手
首の旋回)、G(手指部の開閉)の起動前の位置同期の
比較信号が抽出され、該比較信号を前記マスターコント
ローラ6の各可動部に設けたロック装置6a、6b、6
c、6d、6e、6f、6gに入力せしめて各ロック装
置6a、6b、6c、6d、6e、6f、6gを作動さ
せ前記マスターコントローラ6の各可動部のロックを行
い、以て前記マスターコントローラ6の姿勢を前記スレ
ーブアーム7の姿勢と完全に同期するように構成してい
る。
尚、上述した各ロック装置6a、6b、…としてはス
レーブサーボ系の各可動部に設けたモータの回転トルク
を検出し、検出したスレーブトルク信号をマスターサー
ボ系に戻しマスターサーボ系の各可動部に設けたモータ
に反力を与えるようにする力帰還型バイラテラル型のマ
スタースレーブ式マニピュレータでは、マスターサーボ
系のモータの駆動をロックすることによりマスターコン
トローラの可動部をロックするタイプあるいはバイラ
テラル型以外のマスタースレーブ式マニピュレータでは
マスターコントローラの各可動部に各可動部の移動を阻
止するロック手段として例えば実開昭59−15679
4号公報に示されるようにブレーキ手段が従来公知であ
る。
レーブサーボ系の各可動部に設けたモータの回転トルク
を検出し、検出したスレーブトルク信号をマスターサー
ボ系に戻しマスターサーボ系の各可動部に設けたモータ
に反力を与えるようにする力帰還型バイラテラル型のマ
スタースレーブ式マニピュレータでは、マスターサーボ
系のモータの駆動をロックすることによりマスターコン
トローラの可動部をロックするタイプあるいはバイラ
テラル型以外のマスタースレーブ式マニピュレータでは
マスターコントローラの各可動部に各可動部の移動を阻
止するロック手段として例えば実開昭59−15679
4号公報に示されるようにブレーキ手段が従来公知であ
る。
以下、上記の実施例によって本考案に係るマスタースレ
ーブ式マニピュレータの作用を詳細に説明する。
ーブ式マニピュレータの作用を詳細に説明する。
即ち、第1図に示す格納状態にある前記スレーブアーム
7の起動前に於ける7可動部A(肩部の上下)、B(肩
部の左右)、C(肘部の旋回)、D(肘部の上下)、E
(肘部の左右)、F(肩部の旋回)、G(手指部の開
閉)の位置状態はこれら各可動部A〜Gの近傍に装備し
た第1位置検出器a〜gにより正確に検出され、その検
出信号は比較器8に入力される。
7の起動前に於ける7可動部A(肩部の上下)、B(肩
部の左右)、C(肘部の旋回)、D(肘部の上下)、E
(肘部の左右)、F(肩部の旋回)、G(手指部の開
閉)の位置状態はこれら各可動部A〜Gの近傍に装備し
た第1位置検出器a〜gにより正確に検出され、その検
出信号は比較器8に入力される。
一方、前記比較器8にはマスターコントローラ6の各可
動部の近傍に装備した第2位置検出器α〜ηにより正確
に検出した所定の検出信号も入力せしめられており、該
比較器8でもって前記第1位置検出器a〜gの検出信号
と前記第2位置検出信号α〜ηの両検出信号の比較が行
われ所定の比較信号が抽出される。
動部の近傍に装備した第2位置検出器α〜ηにより正確
に検出した所定の検出信号も入力せしめられており、該
比較器8でもって前記第1位置検出器a〜gの検出信号
と前記第2位置検出信号α〜ηの両検出信号の比較が行
われ所定の比較信号が抽出される。
しかして、前記比較器8により抽出された所定の比較信
号は前記マスターコントローラ6の各可動部に設けたロ
ック装置6a、6b、6c、6d、6e、6f、6gに
入力せしめられる。かように所定の比較信号の入力を受
けた各ロック装置6a、6b、6c、6d、6e、6
f、6gは作動して前記マスターコントローラ6の各可
動部のロックを行なう。そのため前記マスターコントロ
ーラ6の姿勢は前記スレーブアーム7の姿勢と完全に同
期して所定の動作を円滑に行わしめる。
号は前記マスターコントローラ6の各可動部に設けたロ
ック装置6a、6b、6c、6d、6e、6f、6gに
入力せしめられる。かように所定の比較信号の入力を受
けた各ロック装置6a、6b、6c、6d、6e、6
f、6gは作動して前記マスターコントローラ6の各可
動部のロックを行なう。そのため前記マスターコントロ
ーラ6の姿勢は前記スレーブアーム7の姿勢と完全に同
期して所定の動作を円滑に行わしめる。
従って、上記のマスタースレーブ式マニピュレータ5は
熟練したオペレータによることなく非常に簡単に、しか
も安全にスレーブアーム7の遠隔操作を効率良く実施す
ることが可能と成る。
熟練したオペレータによることなく非常に簡単に、しか
も安全にスレーブアーム7の遠隔操作を効率良く実施す
ることが可能と成る。
以上、詳細に説明した如く、本考案はマスターコントロ
ーラによりマニピュレータの姿勢制御を行うように構成
したマスタースレーブ式マニピュレータに於いて、前記
スレーブアームの各可動部の可動状況を第1位置検出器
で検出した所定の検出信号と、前記マスターコントロー
ラの各可動部の可動状況を第2位置検出器で検出した所
定の検出信号とを比較器に入力して比較し、該比較器で
得た所定の比較信号を前記マスターコントローラの各可
動部に設けたロック手段に入力せしめて所定のロック手
段を作動させ前記マスターコントローラの各可動部のロ
ックを行うべく構成したので、起動前に於ける前記マス
ターコントローラの姿勢を前記スレーブアームの姿勢に
合致させるべく同期操作が非常に簡単に行い得ると共
に、マスターコントローラによるスレーブアームの高精
度のコントロール操作が極めて円滑に行い得、しかも安
全性が高い等種々の優れた効果を有するマスタースレー
ブ式マニピュレータを提供することが出来る。
ーラによりマニピュレータの姿勢制御を行うように構成
したマスタースレーブ式マニピュレータに於いて、前記
スレーブアームの各可動部の可動状況を第1位置検出器
で検出した所定の検出信号と、前記マスターコントロー
ラの各可動部の可動状況を第2位置検出器で検出した所
定の検出信号とを比較器に入力して比較し、該比較器で
得た所定の比較信号を前記マスターコントローラの各可
動部に設けたロック手段に入力せしめて所定のロック手
段を作動させ前記マスターコントローラの各可動部のロ
ックを行うべく構成したので、起動前に於ける前記マス
ターコントローラの姿勢を前記スレーブアームの姿勢に
合致させるべく同期操作が非常に簡単に行い得ると共
に、マスターコントローラによるスレーブアームの高精
度のコントロール操作が極めて円滑に行い得、しかも安
全性が高い等種々の優れた効果を有するマスタースレー
ブ式マニピュレータを提供することが出来る。
第1図は本考案に係るマスタースレーブ式マニピュレー
タを装備した高所作業車の一例を示す斜視図、第2図は
本考案に係るマスタースレーブ式マニピュレータの制御
装置を示すブロック図、第3図は従来のマスタースレー
ブ式マニピュレータの制御装置を示すブロック図であ
る。 1…高所作業車、2…旋回リング、3…ターンテーブ
ル、4…伸縮ブーム、5…マスタースレーブ式マニピュ
レータ、6…マスターコントローラ、6a、6b、6
c、6d、6e、6f、6g…ロック装置、7…スレー
ブアーム、8…比較器、A(肩部の上下)、B(肩部の
左右)、C(肘部の上下)、D(肘部の左右)、E(手
首の左右)、F(手首の旋回)、G(手指部の開閉)…
可動部(7軸構成)、a、b、c、d、e、f、g(各
可動部数に夫々対応して7個設けている)…第1位置検
出器、α、β、γ、δ、ε、ζ、η…第2位置検出器。
タを装備した高所作業車の一例を示す斜視図、第2図は
本考案に係るマスタースレーブ式マニピュレータの制御
装置を示すブロック図、第3図は従来のマスタースレー
ブ式マニピュレータの制御装置を示すブロック図であ
る。 1…高所作業車、2…旋回リング、3…ターンテーブ
ル、4…伸縮ブーム、5…マスタースレーブ式マニピュ
レータ、6…マスターコントローラ、6a、6b、6
c、6d、6e、6f、6g…ロック装置、7…スレー
ブアーム、8…比較器、A(肩部の上下)、B(肩部の
左右)、C(肘部の上下)、D(肘部の左右)、E(手
首の左右)、F(手首の旋回)、G(手指部の開閉)…
可動部(7軸構成)、a、b、c、d、e、f、g(各
可動部数に夫々対応して7個設けている)…第1位置検
出器、α、β、γ、δ、ε、ζ、η…第2位置検出器。
Claims (1)
- 【請求項1】マスターコントローラによりスレーブアー
ムの姿勢制御を行うように構成したマスタースレーブ式
マニピュレータに於いて、前記スレーブアームの各可動
部の可動状況を第1位置検出器で検出した所定の検出信
号と、前記マスターコントローラの各可動部の可動状況
を第2位置検出器で検出した所定の検出信号とを比較器
に入力して比較し、該比較器で得た所定の比較信号を前
記マスターコントローラの各可動部に設けたロック手段
に入力せしめて所定のロック手段を作動させ前記マスタ
ーコントローラの各可動部のロックを行い、以て前記マ
スターコントローラの姿勢を前記スレーブアームの姿勢
に同期させるようにしたことを特徴とするマスタースレ
ーブ式マニピュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987133143U JPH067904Y2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | マスタースレーブ式マニピュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987133143U JPH067904Y2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | マスタースレーブ式マニピュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6438273U JPS6438273U (ja) | 1989-03-07 |
| JPH067904Y2 true JPH067904Y2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=31390744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987133143U Expired - Lifetime JPH067904Y2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | マスタースレーブ式マニピュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067904Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58146625A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-01 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | マスタ−スレ−ブ制御装置 |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP1987133143U patent/JPH067904Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6438273U (ja) | 1989-03-07 |
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