JPS60177883A - 力帰還型バイラテラルサ−ボ機構 - Google Patents
力帰還型バイラテラルサ−ボ機構Info
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- JPS60177883A JPS60177883A JP3028484A JP3028484A JPS60177883A JP S60177883 A JPS60177883 A JP S60177883A JP 3028484 A JP3028484 A JP 3028484A JP 3028484 A JP3028484 A JP 3028484A JP S60177883 A JPS60177883 A JP S60177883A
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- slave
- mask
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、原子力発電プラントなど人間が容易には接近
し難い環境下において遠隔操作によシ保守点検作業を実
現する際に、対象作業に対して臨機応変に対処すること
のできるマスク・スレーブマニプレータにおける力帰還
型パイラテラルサーボ機構に関するものである。特に本
発明は、スレーブマニプレータに加わる力を反力の形で
人間がとらえながら操縦するのに好適で操作性に優れた
パイラテラルサーボ機構を提供するものである。
し難い環境下において遠隔操作によシ保守点検作業を実
現する際に、対象作業に対して臨機応変に対処すること
のできるマスク・スレーブマニプレータにおける力帰還
型パイラテラルサーボ機構に関するものである。特に本
発明は、スレーブマニプレータに加わる力を反力の形で
人間がとらえながら操縦するのに好適で操作性に優れた
パイラテラルサーボ機構を提供するものである。
従来から人間が遠隔操縦するだめのマニプレータの制御
機構として、マスク・スレーブ型のバイラテラルサーボ
機構がある。これは、マスク・スレーブの２本のアーム
からなり、操作者がマスタアームの先端に装着された効
果器を操作することによシスレープ・アームを操縦する
マニプレータである。さらに、外部からスレーブアーム
に作用する力がマスタアームに反力の形で伝達されるよ
うな制御構成になっておシ、操作者がスレーブアームに
加わる力を力感靴の形でとらえながら操縦できるように
なっている。しかし、実際に人間がマニプレータを操作
した場合、非常に使い難いという問題点があった。しか
るに、その使い難い原因については不明であった。
機構として、マスク・スレーブ型のバイラテラルサーボ
機構がある。これは、マスク・スレーブの２本のアーム
からなり、操作者がマスタアームの先端に装着された効
果器を操作することによシスレープ・アームを操縦する
マニプレータである。さらに、外部からスレーブアーム
に作用する力がマスタアームに反力の形で伝達されるよ
うな制御構成になっておシ、操作者がスレーブアームに
加わる力を力感靴の形でとらえながら操縦できるように
なっている。しかし、実際に人間がマニプレータを操作
した場合、非常に使い難いという問題点があった。しか
るに、その使い難い原因については不明であった。
本発明の目的は、スレーブからマスタアームに微妙な力
の伝達を可能にする力帰還型パイラテラルサーボ機を得
ることにあり、これによって操作性に優れたマニプレー
タを提供することができる。
の伝達を可能にする力帰還型パイラテラルサーボ機を得
ることにあり、これによって操作性に優れたマニプレー
タを提供することができる。
〔発明の概要〕
本発明は、マニプレータの使い難さの原因が、定常的な
反力の伝達と、力変化の情報がとらえにくいととＫある
ことを操作実験によシ確認した。
反力の伝達と、力変化の情報がとらえにくいととＫある
ことを操作実験によシ確認した。
そこでこれを解決する垂設として、人間の応答周波数付
近にピークを有するフィルタを介してスレープカ情報を
マスタアームにフィードバックするように構成し、定常
的な反力伝達を抑えかつ、力変化の情報を強調して伝達
するようにしたものである。さらに、力の大きさに応じ
て、前記フィルタのゲイン特性が変化するように構成す
ることによシ、微妙な力変化を強調して伝達することが
できるようにしたものである。
近にピークを有するフィルタを介してスレープカ情報を
マスタアームにフィードバックするように構成し、定常
的な反力伝達を抑えかつ、力変化の情報を強調して伝達
するようにしたものである。さらに、力の大きさに応じ
て、前記フィルタのゲイン特性が変化するように構成す
ることによシ、微妙な力変化を強調して伝達することが
できるようにしたものである。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は、本発明の一実施例の全体構成を示したものである
。マスタマニプレータ１ａは接続ケーブル４ａを介して
、制御装置２に接続されている。スレーブマニプレータ
ｉｂは接続ケーブル４ｂを介して、制御装置２に接続さ
れている。マスタマニプレータ１ａの先端には、効果器
５が装着されている。マスタマニプレータ１ａはベース
関節６ａ、肩関節７ａ、肘関節８ａ、手首関節９ａを有
する。手首関節９ａはさらにピッチ関節、ヨー関節、ロ
ール関Ｊ１１から構成される。これらの関節は、各々矢
印１００ａ〜１０５ａの方向に回転できる。スレーブマ
ニプレータ１ｂもマスタマニプレータ１ａと同じ関節配
置をしておシ、ベース関節６ｂＸ届関節７ｂ、肘関ｊｌ
ｊ８ｂ、手首関節９ｂを有する。手首関節９ｂはさらに
ピッチ関節、ヨー関節、ロール関節から（１ｑ成される
。これらの関節は各々矢印１００ ｂ−１０５ｂの方向
に回転できる。
図は、本発明の一実施例の全体構成を示したものである
。マスタマニプレータ１ａは接続ケーブル４ａを介して
、制御装置２に接続されている。スレーブマニプレータ
ｉｂは接続ケーブル４ｂを介して、制御装置２に接続さ
れている。マスタマニプレータ１ａの先端には、効果器
５が装着されている。マスタマニプレータ１ａはベース
関節６ａ、肩関節７ａ、肘関節８ａ、手首関節９ａを有
する。手首関節９ａはさらにピッチ関節、ヨー関節、ロ
ール関Ｊ１１から構成される。これらの関節は、各々矢
印１００ａ〜１０５ａの方向に回転できる。スレーブマ
ニプレータ１ｂもマスタマニプレータ１ａと同じ関節配
置をしておシ、ベース関節６ｂＸ届関節７ｂ、肘関ｊｌ
ｊ８ｂ、手首関節９ｂを有する。手首関節９ｂはさらに
ピッチ関節、ヨー関節、ロール関節から（１ｑ成される
。これらの関節は各々矢印１００ ｂ−１０５ｂの方向
に回転できる。
操作者３は効果器５を工ｊＪ作することで、マスタマニ
プレータｌａの各関節ｆ：動かすことができるようにな
っている。マスクの関節とスレーブの関節は各々１対１
に対応した構成となっておシ、対応する２関節で、−組
のサーボ機構が構成される。
プレータｌａの各関節ｆ：動かすことができるようにな
っている。マスクの関節とスレーブの関節は各々１対１
に対応した構成となっておシ、対応する２関節で、−組
のサーボ機構が構成される。
各組のサーボ機構は同一構成であるので、ここではペー
ス関節６ａ、６ｂを列にとって詳細に説明する。第２図
は、−組の関節のサーボ機構をブロック線図で示したも
のである。モータｌｌａはマスタマニプレータ１ａの内
部に内蔵されている。
ス関節６ａ、６ｂを列にとって詳細に説明する。第２図
は、−組の関節のサーボ機構をブロック線図で示したも
のである。モータｌｌａはマスタマニプレータ１ａの内
部に内蔵されている。
モータｌｌａの回転軸１５ａは減速機を含ん／ど伝達機
構１３ａを介して、マスタベース関節６ａの関節軸１６
ａに結合されている。位置検出器１２ａは、モータｌｌ
ａの回転軸１５ａに結合され、関節軸１６ａの回転位置
を検出する。力検出器１４ａは、関節軸１６ａに結合さ
れとおシ、関節軸１６ａに加わるトルクを検出する。ま
た、モータｌｌｂはスレーブマニプレータ１ｂの内部に
内蔵されている。モータｌｌｂの回転軸１５ｂは、減速
機を含んだ伝達機構１３ｂを介して、スレーブベース関
節６ｂの関節軸１６ｂに結合され°Ｃいる。位置検出器
１２ｂは、モータ回転軸１５ｂに連結されており、関節
＄１１１６ｂの回転位置を検出する。力検出器１４ｂは
関節軸１６ｂに結合されておシ、関節軸１６ｂに加わる
トルクを検出する。
構１３ａを介して、マスタベース関節６ａの関節軸１６
ａに結合されている。位置検出器１２ａは、モータｌｌ
ａの回転軸１５ａに結合され、関節軸１６ａの回転位置
を検出する。力検出器１４ａは、関節軸１６ａに結合さ
れとおシ、関節軸１６ａに加わるトルクを検出する。ま
た、モータｌｌｂはスレーブマニプレータ１ｂの内部に
内蔵されている。モータｌｌｂの回転軸１５ｂは、減速
機を含んだ伝達機構１３ｂを介して、スレーブベース関
節６ｂの関節軸１６ｂに結合され°Ｃいる。位置検出器
１２ｂは、モータ回転軸１５ｂに連結されており、関節
＄１１１６ｂの回転位置を検出する。力検出器１４ｂは
関節軸１６ｂに結合されておシ、関節軸１６ｂに加わる
トルクを検出する。
減算器１７は制御装置２に内蔵されており、位置検出器
１２ａと１２ｂの出力信号の差を演算する。減算器１７
の出力は、モータｌｌｂに与えられる。これら４要素１
１ｂ、１２ａ、１２ｂ。
１２ａと１２ｂの出力信号の差を演算する。減算器１７
の出力は、モータｌｌｂに与えられる。これら４要素１
１ｂ、１２ａ、１２ｂ。
１７によって、モータ回転軸１５ｂの回転角が、位置制
御される。すなわち、マスク位置検出器１２ａの出力が
目標指令となシ、スレーブ位置検出器１２ｂとの差が零
になるようにモータ回転軸１５ｂが位置制御される。
御される。すなわち、マスク位置検出器１２ａの出力が
目標指令となシ、スレーブ位置検出器１２ｂとの差が零
になるようにモータ回転軸１５ｂが位置制御される。
回転軸１５ｂ、１５ｂは各々関節１６ａ、１６ｂと連動
するので、マスク関節軸１６ａの回転に序って、スレー
ブ関節軸１６ｂは、回転し、互いの回転角が１対１にな
るように位置制御される。制御装置２に内蔵され、かつ
スレーブ力検出器１４ｂの出力は、本発明の主要部をな
す。力信号処理回路１８に導ひかれる。力信号処理回路
１８の出力は、制御装置２に内蔵された減算器１９に入
力される。力検出器１４ａの出力は、減ｐ、器１９に入
力される。減算器１９は力信号処理回路１８と力検出器
１４ａの差を出力し、マスタモータｌｌａに入力される
。
するので、マスク関節軸１６ａの回転に序って、スレー
ブ関節軸１６ｂは、回転し、互いの回転角が１対１にな
るように位置制御される。制御装置２に内蔵され、かつ
スレーブ力検出器１４ｂの出力は、本発明の主要部をな
す。力信号処理回路１８に導ひかれる。力信号処理回路
１８の出力は、制御装置２に内蔵された減算器１９に入
力される。力検出器１４ａの出力は、減ｐ、器１９に入
力される。減算器１９は力信号処理回路１８と力検出器
１４ａの差を出力し、マスタモータｌｌａに入力される
。
力信号処理回路１８は、本発明の主要部をなすものであ
り、入力信月τ倉に対する出力信号τ。
り、入力信月τ倉に対する出力信号τ。
のゲイン特性が、第３図に示すようにＯ〜０．０５Ｈｚ
付近で平担な特性を有し、ＩＨｚ付近でピーりを有し、
Ｉｆ−１ｚ付近よシ高域側で一２０ｄＩ３／ｄｅＣ以下
の傾きで小さくなる特性を有するものである。
付近で平担な特性を有し、ＩＨｚ付近でピーりを有し、
Ｉｆ−１ｚ付近よシ高域側で一２０ｄＩ３／ｄｅＣ以下
の傾きで小さくなる特性を有するものである。
また、ＩＨｚ付近でのピーク値とＯＨｚ付近のゲイン値
の差ΔＫが、入力信号τ１の値に応じて変化する機能を
有する。
の差ΔＫが、入力信号τ１の値に応じて変化する機能を
有する。
この２つの機能は第４図に示す回路構成によって実現で
きる。信号処理回路１８は、バンドパスフィルタ回路２
０、ゲイン可変回路２１、加算器２２、アンプ２３とか
ら構成される。バンドパスフィルタ回路２０は、第５図
に示す周波数特性を有する。すなわち、バンドエツジｔ
ｆ＋＋ｆ２（ｆｌ（ｆｚ）とすると、ゲインｙは、次式
で与えられる。
きる。信号処理回路１８は、バンドパスフィルタ回路２
０、ゲイン可変回路２１、加算器２２、アンプ２３とか
ら構成される。バンドパスフィルタ回路２０は、第５図
に示す周波数特性を有する。すなわち、バンドエツジｔ
ｆ＋＋ｆ２（ｆｌ（ｆｚ）とすると、ゲインｙは、次式
で与えられる。
バンドパスフィルタ回路２０は、入力信号をτ魚として
、信号τｌを出力する。ゲイン可変回路２１は、入力信
号として、τ１．τ量を有し、出力信号としてτ２を有
する。ゲイン可変回路２１では次の演算が行なわれる。
、信号τｌを出力する。ゲイン可変回路２１は、入力信
号として、τ１．τ量を有し、出力信号としてτ２を有
する。ゲイン可変回路２１では次の演算が行なわれる。
τ２−ΔＫ（ＴＩ）・τ１ ・・・（２）ここに、ΔＫ
（ＴＩ）はτｉに関する単調増加関数である。ΔＫ ＋
の関数形は、例えば、ΔＫ（τ＋）”ａｔτＩ −（３
） とする。ここに、ａＩは定数である。出力信号τ２は、
加算器２２に入力される。また、入力信号τ量は、アン
プ２３に入力され、３２τ、となって出力され、加算器
２２に入力される。
（ＴＩ）はτｉに関する単調増加関数である。ΔＫ ＋
の関数形は、例えば、ΔＫ（τ＋）”ａｔτＩ −（３
） とする。ここに、ａＩは定数である。出力信号τ２は、
加算器２２に入力される。また、入力信号τ量は、アン
プ２３に入力され、３２τ、となって出力され、加算器
２２に入力される。
加算器２２では、τ２とａ２τ１のオ０がτ。として出
力される。以上の演算をまとめると、信号処理回路１８
の入力信号τ５と出力信号τ。の間の関係は、次式で与
えられる。
力される。以上の演算をまとめると、信号処理回路１８
の入力信号τ５と出力信号τ。の間の関係は、次式で与
えられる。
τ。−（ΔＫ（ＴＩ） ・ｇ（ｆ）＋ａｚ ） τ＋
−（４）ΔＫ（τ１＝ａ１τ像 と選ぶと、 τ。−（ａ ＋ ｇ（ｆ）τ＋ ＋ａｚ ） Ｔｌ ・
・・ｃｓ）となる。
−（４）ΔＫ（τ１＝ａ１τ像 と選ぶと、 τ。−（ａ ＋ ｇ（ｆ）τ＋ ＋ａｚ ） Ｔｌ ・
・・ｃｓ）となる。
パラメータ、ｉＩ ｒ ｆｚ Ｈａｌ ＋ ａ２は以下
のようにして決める。バンドエツジｆｌ、＝、ｆ２は、
サーボ機構の特性によって異なるが、力に対する人間の
応答周波数を考慮して、 の間で選べば良い。但し、ｆｌ＜ｆｚである。
のようにして決める。バンドエツジｆｌ、＝、ｆ２は、
サーボ機構の特性によって異なるが、力に対する人間の
応答周波数を考慮して、 の間で選べば良い。但し、ｆｌ＜ｆｚである。
ａ２は、スレーブに加えられている力をマスクにフィー
ドバックするゲインを表わす。これは、スレーブからマ
スクに伝達する力の割合で決まる。
ドバックするゲインを表わす。これは、スレーブからマ
スクに伝達する力の割合で決まる。
ａｌはスレーブに加えられでいる力の内ｆ、からｆｚの
間の周波数成分をマスクにフィードバックするゲインを
表わす。ａｌはサーボ機構によって異なるが、概路次の
ような範回で選べば良い。
間の周波数成分をマスクにフィードバックするゲインを
表わす。ａｌはサーボ機構によって異なるが、概路次の
ような範回で選べば良い。
ａｌ／ａ２＝１〜５０ ・・・（７）
次に力伝達系の動作原理について説明する。スレーブ関
節軸１６ｂに外部から加えられているトルクは、力検出
器１４ｂで電気信号τ２に変換され、信号処理回路１８
内で（５）式に基づいて演算され、出力信号τ。となっ
て出力される。出力信号τ。を目標値として、モータｌ
ｌａによってマスク関節軸１６ａの上に生じるトルクｒ
、（力検出器１４ａによって、電気信号として検出され
る−が目標値τ。に等しくなるように、マスク関節軸が
トルク制御される。操作者は、効果器５を把握している
ので、効果器５を介して、スレーブに加えられている力
を感じとることができる。
節軸１６ｂに外部から加えられているトルクは、力検出
器１４ｂで電気信号τ２に変換され、信号処理回路１８
内で（５）式に基づいて演算され、出力信号τ。となっ
て出力される。出力信号τ。を目標値として、モータｌ
ｌａによってマスク関節軸１６ａの上に生じるトルクｒ
、（力検出器１４ａによって、電気信号として検出され
る−が目標値τ。に等しくなるように、マスク関節軸が
トルク制御される。操作者は、効果器５を把握している
ので、効果器５を介して、スレーブに加えられている力
を感じとることができる。
ここで、信号処理回路１８が無い通常のパイラテラルサ
ーボ機構で、マニプレータを実際に操作した結果、次の
ような問題点が明らかとなった。
ーボ機構で、マニプレータを実際に操作した結果、次の
ような問題点が明らかとなった。
スレープマニプレーク１ｂによって保持されている対象
物の自重は常に反力としてマスタマニプレータ１ａＫ発
生するため、操作者の疲労が大きく、数分以上の作業は
困難であった。捷だ、嵌合作業においては、嵌合に必要
な力が極めて小さくないと、嵌合面での噛みつきなどに
より円滑に作業できない。ところが、嵌合する物体の自
重が嵌合に要する力に比べて太さいと、操作者が嵌合時
の力変化を感じとれないため、たとえスレーブからマス
クへの力伝達機能があっても満足に作業できないことが
判明した。
物の自重は常に反力としてマスタマニプレータ１ａＫ発
生するため、操作者の疲労が大きく、数分以上の作業は
困難であった。捷だ、嵌合作業においては、嵌合に必要
な力が極めて小さくないと、嵌合面での噛みつきなどに
より円滑に作業できない。ところが、嵌合する物体の自
重が嵌合に要する力に比べて太さいと、操作者が嵌合時
の力変化を感じとれないため、たとえスレーブからマス
クへの力伝達機能があっても満足に作業できないことが
判明した。
一方、上記実施例のように、ａ２′ｊｋｌ以下にしてス
レーブからマスクへの力伝達率を１以下の小さな値にし
てやれば、前述のような対象物の自重による反力は小さ
くなシ、操作者の疲労が激減する。しかしこのままでは
、力の変化情報も小さくなってしまうので、ａｌを（７
）式に示すように設定し、かつ周波数帯ｆ１〜ｆ２の力
成分のみを抽出して、マスクにフィードバックすること
により、力変化情報を操作者は容易に感じとることがで
きようになった。
レーブからマスクへの力伝達率を１以下の小さな値にし
てやれば、前述のような対象物の自重による反力は小さ
くなシ、操作者の疲労が激減する。しかしこのままでは
、力の変化情報も小さくなってしまうので、ａｌを（７
）式に示すように設定し、かつ周波数帯ｆ１〜ｆ２の力
成分のみを抽出して、マスクにフィードバックすること
により、力変化情報を操作者は容易に感じとることがで
きようになった。
さらに、スレープマニプレーク１ｂに加わる力Ｆが大き
い場合と、小さい場合では、同一の力変化率であっても
、操作者が感じる力変化情報は大きく異なる。すなわち
、操作者は、Ｆが小さい場合には小さい力変化率を感じ
とれるが、Ｆが太きいと小さい変化率を感じとれない場
合も生じる。
い場合と、小さい場合では、同一の力変化率であっても
、操作者が感じる力変化情報は大きく異なる。すなわち
、操作者は、Ｆが小さい場合には小さい力変化率を感じ
とれるが、Ｆが太きいと小さい変化率を感じとれない場
合も生じる。
ところが、上記実施例では（４）式に基づいて、入力ト
ルクτ１に比例して、周波数帯ｆｌ、ｆ２の成分のゲイ
ンΔＫ（ｒＩ）が大きくなるので、Ｆが大きい場合にも
小さい力変化率を操作者は感じとることができる。
ルクτ１に比例して、周波数帯ｆｌ、ｆ２の成分のゲイ
ンΔＫ（ｒＩ）が大きくなるので、Ｆが大きい場合にも
小さい力変化率を操作者は感じとることができる。
以上詳述したように、本実施例によれば、スレーブの力
変化情報を力の２乗に比例する大きさでマスクに伝達で
きるので、力変化情報を操作者に強調して伝達できる効
果がある。
変化情報を力の２乗に比例する大きさでマスクに伝達で
きるので、力変化情報を操作者に強調して伝達できる効
果がある。
次に本発明の第２の実施例について説明する。
この実施例は、Δに＋（τ暑の関数形として、（３）式
の代シに下記、の関数を選んだものである。フ。
の代シに下記、の関数を選んだものである。フ。
ΔＫ（ｒＩ）＝ａｘ Ｉ ｏｇ ｒＩ−（８）このとき
、（５）式は次式のようになる。
、（５）式は次式のようになる。
τ。＝（ａｓ 、！ｉ’（ｆ）ｌｏｇτ＋＋ａｚ）τ＋
・（９）この実施例によれば、τ１が小さい場合でも
力変化情報のゲインａｌ＆（ｆ）ｌｏｇｒ、はそれほど
小さくならず、またτ１が大きい場合でも力変化情報は
それほど大きくならない。したがって、本実施例によれ
ば、広範囲なτ量に対する力変化情報を強調できる効果
がある。
・（９）この実施例によれば、τ１が小さい場合でも
力変化情報のゲインａｌ＆（ｆ）ｌｏｇｒ、はそれほど
小さくならず、またτ１が大きい場合でも力変化情報は
それほど大きくならない。したがって、本実施例によれ
ば、広範囲なτ量に対する力変化情報を強調できる効果
がある。
本発明の第３実施例として、ΔＫ（ｒＩ）をτ１のｎ次
の多項式で表現してもよく、この場合τ凰〉０に関し単
調増加関数であれば、同様の効果を得ることができる。
の多項式で表現してもよく、この場合τ凰〉０に関し単
調増加関数であれば、同様の効果を得ることができる。
本発明の第４実施例は、第４図に示す力信号処理回路１
８を第６図に示す回路で置き換えたものである。すなわ
ち、入力信号τ１を２次のローパスフィルタ２４に入力
し、その出力τ３を微分器２５に入力する。微分器２５
の出力τ４と、入力信号τｌは、ゲイン可変回路２６に
入力される。
８を第６図に示す回路で置き換えたものである。すなわ
ち、入力信号τ１を２次のローパスフィルタ２４に入力
し、その出力τ３を微分器２５に入力する。微分器２５
の出力τ４と、入力信号τｌは、ゲイン可変回路２６に
入力される。
ゲイン可変回路２６はゲイン可変回路２１と同じ構造で
あるので説明は省略する。ゲイン可変回路２６の置方は
τ。となる。第６図に示した回路の入出力ゲイイτ。／
τＩは、第７図に示す周波数特性を有する。この実施例
によれば、周波数ｆ０を中心とするバンド巾（ｆｌ ｆ
ｚ）の力変化率成分だけをマスクにフィードバックする
ので、力変化情報を周波数に関して選択的に、反力の形
で操作者に伝達できる効果を有する。
あるので説明は省略する。ゲイン可変回路２６の置方は
τ。となる。第６図に示した回路の入出力ゲイイτ。／
τＩは、第７図に示す周波数特性を有する。この実施例
によれば、周波数ｆ０を中心とするバンド巾（ｆｌ ｆ
ｚ）の力変化率成分だけをマスクにフィードバックする
ので、力変化情報を周波数に関して選択的に、反力の形
で操作者に伝達できる効果を有する。
この第４実施例の変形列として、３次以上の高次のロー
パスフィルタを使用しても良い。また、さらに他の変形
例として、１次のローパスフィルタ及びゲインａ２のア
ンプから成る回路を第６図の回路と並列に設け、その出
力をマスクフィードバック量に加えることによシ第４図
に示した実施的と同様な効果が得られる。
パスフィルタを使用しても良い。また、さらに他の変形
例として、１次のローパスフィルタ及びゲインａ２のア
ンプから成る回路を第６図の回路と並列に設け、その出
力をマスクフィードバック量に加えることによシ第４図
に示した実施的と同様な効果が得られる。
以上詳述したように、本発明によれば、微妙な力変化を
反力の形で強調してマスクに伝達でき、かつ一定の負荷
に対する反力については低く抑えてマスクに伝達される
ので、操作者は力変化を敏感に感じとりながら操縦でき
る効果を有する。
反力の形で強調してマスクに伝達でき、かつ一定の負荷
に対する反力については低く抑えてマスクに伝達される
ので、操作者は力変化を敏感に感じとりながら操縦でき
る効果を有する。
本発明によれば、スレーブからマスクアームに微妙な力
の伝達を可能にした力帰還型パイラテラルサーボ機構を
得ることができる。これにより、マニプレータの操作性
を大幅に向上できる。
の伝達を可能にした力帰還型パイラテラルサーボ機構を
得ることができる。これにより、マニプレータの操作性
を大幅に向上できる。
第１図〜第５図は本発明の一実施列を示す図で、第１図
は全体構成図、第２図は主要部の構成を示すブロック図
、第３図はゲインの周波数特性図、第４図は要部の詳細
なブロック図、第５図は第４図に示した回路のゲインの
周波数特性図、第６図は本発明の第４の実施例を示す要
部のブロック図、第７図は第６図に示した回路のゲイン
の周波数特性図である。 ２・・・制御装置、１１・・・モータ、１４由力倹田器
、１８・・・力信号処理回路、１９・・・減算器、２ｏ
・・・バンドパスフィルタ、２１．２６・・・ゲイン可
変アンプ、２２・・・加ＮＬ ２４・・・ローパスフィ
ルタ、２５・・・微分器。 第３７図 ケ“イン（ｄＢ） ￥４の 第５図 第６霞
は全体構成図、第２図は主要部の構成を示すブロック図
、第３図はゲインの周波数特性図、第４図は要部の詳細
なブロック図、第５図は第４図に示した回路のゲインの
周波数特性図、第６図は本発明の第４の実施例を示す要
部のブロック図、第７図は第６図に示した回路のゲイン
の周波数特性図である。 ２・・・制御装置、１１・・・モータ、１４由力倹田器
、１８・・・力信号処理回路、１９・・・減算器、２ｏ
・・・バンドパスフィルタ、２１．２６・・・ゲイン可
変アンプ、２２・・・加ＮＬ ２４・・・ローパスフィ
ルタ、２５・・・微分器。 第３７図 ケ“イン（ｄＢ） ￥４の 第５図 第６霞
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、人間操縦形のマスク・スレーブマニプレータで、マ
ニプレータの各関節軸に加わるトルクを検出するだめの
トルク検出手段を設け、マスクとスレーブの各対応軸に
働くトルク差を反力としてマスクの駆動系にフィードバ
ックするノ（イラテラル・サーボマンプレータにおいて
、特定の周波数帯に対するゲインが異なる特性を有する
処理回路を経由して、スレーブトルク信号をマスク駆動
系の目標値とするように構成したことを特徴とする力帰
還型パイラテラルサーボ機構。 ２ 前記処理回路において、前記トルク偏差信号が特定
の周波数帯に関してピーク特性を有する特許請求の範囲
第１項記載の力帰還型パイラテラルサーボ機構。 ３、前記処理回路において、別の特定の周波数より小さ
い周波数帯において、一定のゲインをもつ周波数特性を
有することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の力
帰還型パイラテラルサーボ機構。 ４、前記処理回路において、ピークゲインが前記処理回
路に入力するようにしてトルク信号の単調増加関数とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の力帰還
型パイラテラルサーボ機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3028484A JPS60177883A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | 力帰還型バイラテラルサ−ボ機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3028484A JPS60177883A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | 力帰還型バイラテラルサ−ボ機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177883A true JPS60177883A (ja) | 1985-09-11 |
Family
ID=12299415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3028484A Pending JPS60177883A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | 力帰還型バイラテラルサ−ボ機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177883A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014512976A (ja) * | 2011-04-29 | 2014-05-29 | レイセオン カンパニー | 遠隔制御ロボットシステム |
| US9616580B2 (en) | 2012-05-14 | 2017-04-11 | Sarcos Lc | End effector for a robotic arm |
| WO2018212259A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 |
| JP2022033934A (ja) * | 2017-05-19 | 2022-03-02 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 |
-
1984
- 1984-02-22 JP JP3028484A patent/JPS60177883A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014512976A (ja) * | 2011-04-29 | 2014-05-29 | レイセオン カンパニー | 遠隔制御ロボットシステム |
| US9789603B2 (en) | 2011-04-29 | 2017-10-17 | Sarcos Lc | Teleoperated robotic system |
| US9616580B2 (en) | 2012-05-14 | 2017-04-11 | Sarcos Lc | End effector for a robotic arm |
| WO2018212259A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 |
| JP2018192601A (ja) * | 2017-05-19 | 2018-12-06 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 |
| CN110709211A (zh) * | 2017-05-19 | 2020-01-17 | 川崎重工业株式会社 | 机器人系统和机器人系统的控制方法 |
| US20200198120A1 (en) * | 2017-05-19 | 2020-06-25 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Robot system and method of controlling robot system |
| JP2022033934A (ja) * | 2017-05-19 | 2022-03-02 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 |
| CN110709211B (zh) * | 2017-05-19 | 2022-12-06 | 川崎重工业株式会社 | 机器人系统和机器人系统的控制方法 |
| US11701770B2 (en) | 2017-05-19 | 2023-07-18 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Robot system and method of controlling robot system |
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