JPS62255094A - マスタスレ−ブマニピユレ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物品の遠隔操作を人工触覚で行なうマスタスレ
ーブマニピュレータに関し、特に力検出器に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来のマスタスレーブマニピュレータの力検出は、各軸
の減速機の出力軸又はモータの出力軸にトルク検出器を
配置し、そこで検出されるトルクを計測するものであっ
た。この−例を第３図に示す、第３図において、１．２
および３はアームの第１軸モータ減速機トルク検出器、
第２軸モータ減速機トルク検出器および第３軸モータ減
速機トルク検出器、４はアームの手首部である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

マスタスレーブマニピュレータにおいては、オペレータ
がマスタアームに加える力に敏感に反応して動作し、ま
たスレーブアームに加わった外力を正確にマスクアーム
に伝える必要がある。

しかしながら、上記従来のマスタスレーブマニピュレー
タにおいては、減速機の摩擦やアームに加わる重力の影
響のため、正確な外力を知ることが困難であうたり、多
くの補償計算をする必要があった。さらに、各軸のトル
クを計測しているため、手首部に加えられた力を求める
には、座標変換の計算等を必要としていた。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本発明は、直交３軸
方向の力とその軸まわりのトルクを検出する力検出器を
マスタスレーブマニピュレータの手首部に設けるように
したものである。

〔作用〕

本発明においては、手首部に加わる力は、重力補償や摩
擦補償の計算を行なうことなく、正確に求めることがで
きる。

〔実施例〕

本発明に係わるマスタスレーブマニピュレータの力検出
器の一実施例を第１図に示す。第１図において、４は手
首部、５は力検出器、６．　７．　８はモータ減速機で
ある。同図に示すように、力検出器５は手首部４に取り
付けられている。

このように、外力を手首部４で直接検出することにより
、減速機の摩擦やアームに加わる重力の影響を防ぐこと
ができ、正確な外力を知ることができ、補償計算も必要
としない。また、従来は各軸のトルクを計測しているた
め、手首部４に加えられた力を求めるためには、困難な
トルクの座標変換を必要としていたが、本実施例におい
ては手首部４に加えられた力を直接計測するため、上記
座標変換は不要となる。

本実施例においては、手首部４における外力を検出して
いるため、その検出値は手首部４の座標系（第２図に示
すＸｗ、Ｙｗ、Ｚｗの座標系）で表わされるが、これは
、力座標変換演算部（図示せず）により容易にマニピュ
レータの基準直交座標系（第２図に示すＸ　ｏ、　Ｙ　
ｏ、　Ｚ　ｏの座標系）に変換することができる。

また、本発明は、マスクアームとスレーブアームとが異
形である場合、たとえば、直交座標形と多関節形のよう
な場合にも、有効に適用できるものである。何故なら、
外力が直接計測でき、各アームの形状の影響を受けない
からである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、直交３軸方向の力とその
軸まわりのトルクを検出する力検出器を手首部に設けた
ことにより、減速機の摩擦やアームに加わる重力の影響
を受けることが無（なったため、大ががりな重力補償や
摩擦補償の計算を行なうこと無く、手首部に加わる外力
を正確に求めることができる効果がある。

また、従来のように各軸のトルクを計測する場合に必要
な座標変換の演算も不要となる効果がある。

さらに、力検出器が１箇所にまとめられているため、マ
ニピュレータの各軸の設計や全体のレイアウトが容易と
なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるマスタスレーブマニピュレータ
の一実施例を示す配置図、第２図は手首部の座標系とマ
ニピュレータの基準直交座標系を示す斜視図、第３図は
従来のマスタスレーブマニピュレータを示す配置図であ
る。 ４・・・・手首部、５・・・・力検出器、６゜７．８・
・・・モータ減速機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直交３軸方向の力とその軸まわりのトルクとを検出する
   力検出器を手首部に備えたことを特徴とするマスタスレ
   ーブマニピュレータ。