JP6333688B2 - 移動ロボットの制御装置 - Google Patents
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Description
前記移動ロボットの前記複数の関節のそれぞれの負荷を検出する関節負荷検出手段と、
前記可動リンクのうち、少なくとも前記移動ロボットに作用する重力に抗する接触反力を受けるように外界物に接触された可動リンクである接触可動リンクの運動を休止させた状態において、該移動ロボットのいずれかの関節について前記関節負荷検出手段により検出された負荷の大きさと、該負荷の検出値に基づき推定される該関節の駆動用のアクチュエータの所定時間後の温度予測値とのうちのいずれかである負荷評価量が所定の閾値を超えた場合に、前記複数の関節のそれぞれについての負荷評価量が定常的に前記所定の閾値以下に収まることを必要条件として、前記接触可動リンクを前記外界物に接触させたまま該接触可動リンクの運動を休止した状態で該必要条件を満たし得る該移動ロボットの前記複数の関節のそれぞれの目標変位量を決定し、該目標変位量に応じて該移動ロボットの各関節の駆動用の関節アクチュエータを制御する関節制御手段とを備えることを特徴とする(第1発明)。
|τ[i]−τ0[i]|≦|FR[i]|である場合
Cost[i]=0 ……(1a)
|τ[i]−τ0[i]|>|FR[i]|である場合
Cost[i]=0.5×W[i]×(((τ[i]−τ0[i])−FR[i])/PR[i])2 ……(1b)
ここで、τ[i]は関節iの負荷(トルク)、τ0[i]は関節iの負荷の許容範囲内の最適基準値、W[i]は関節iに対応する評価関数の重み係数の設定値である。
τ[i]>τ0[i]である場合
R[i]=τmax[i]−τ0[i] ……(2a)
τ[i]≦τ0[i]である場合
R[i]=τmin[i]−τ0[i] ……(2b)
FR[i]=α×R[i] ……(3)
PR[i]=R[i]−FR[i]=(1−α)×R[i] ……(4)
ここで、τmax[i]、τmin[i]はそれぞれ、関節iの負荷の許容範囲の上限値、下限値の設定値、αはR[i]の大きさに対するFR[i]の大きさの比率の設定値(「0」と「1」との間の定数値)である。
Grad[i]=W[i]×((τ[i]−τ0[i])−FR[i])/PR[i]2 ……(5)
なお、探索処理手法としては、最急降下法、ニュートン法等の他の手法を採用することもできる。
T=f×t+T0 ……(6)
ここで、fは関節アクチュエータ41に対応する関節の負荷の検出値に応じて可変的に設定される係数値、T0は適宜の温度センサによる関節アクチュエータ41の現在の温度の検出値、あるいは、適宜の温度推定モデルに基づく関節アクチュエータ41の現在の温度の推定値である。
Claims (2)
- 基体と、複数の関節と、該複数の関節のうちの一つ以上の関節の作動によって前記基体に対して動くように該基体に連結された可動リンクと、各関節を駆動する関節アクチュエータとを備える移動ロボットの制御装置であって、
前記移動ロボットの前記複数の関節のそれぞれの負荷を検出する関節負荷検出手段と、
前記可動リンクのうち、少なくとも前記移動ロボットに作用する重力に抗する接触反力を受けるように外界物に接触された可動リンクである接触可動リンクの運動を休止させた状態において、該移動ロボットのいずれかの関節について前記関節負荷検出手段により検出された負荷の大きさと、該負荷の検出値に基づき推定される該関節の駆動用のアクチュエータの所定時間後の温度予測値とのうちのいずれかである負荷評価量が所定の閾値を超えた場合に、前記複数の関節のそれぞれについての負荷評価量が定常的に前記所定の閾値以下に収まることを必要条件として、前記接触可動リンクを前記外界物に接触させたまま該接触可動リンクの運動を休止した状態で該必要条件を満たし得る該移動ロボットの前記複数の関節のそれぞれの目標変位量を決定し、該目標変位量に応じて該移動ロボットの各関節の駆動用の関節アクチュエータを制御する関節制御手段とを備えることを特徴とする移動ロボットの制御装置。 - 請求項1記載の移動ロボットの制御装置において、
前記関節制御手段は、前記移動ロボットの各部のうち前記所定の動作状態において外界物に接触させる接触部位の位置と、該接触部位に作用する接触反力と、前記移動ロボットの重心位置とに関する制約条件下で、前記必要条件を満たし得る該移動ロボットの前記複数の関節のそれぞれの目標変位量を決定するように構成されていることを特徴とする移動ロボットの制御装置。
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