JPH05177566A - マニピュレータの協調制御装置 - Google Patents
マニピュレータの協調制御装置Info
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- JPH05177566A JPH05177566A JP3359933A JP35993391A JPH05177566A JP H05177566 A JPH05177566 A JP H05177566A JP 3359933 A JP3359933 A JP 3359933A JP 35993391 A JP35993391 A JP 35993391A JP H05177566 A JPH05177566 A JP H05177566A
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- Japan
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- manipulators
- manipulator
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Abstract
用いて、複数のマニピュレータでひとつの対象物を把持
する制御装置において、外乱力が加わっても安定して保
持できるようにする。 【構成】 マニュピレータ1a、1bは、それぞれ運動
制御部2a、2bによって制御され、運動制御部2a、
2bは入力される目標軌道3a、3bに実軌道11a、
11bが追従するように制御する。各マニュピレータ1
a、1bが物体に及ぼす力は、各力検出装置4a、4b
によって検出され、各マニュピレータ1a、1bのイン
ピーダンスモデル6a、6bと、物体のインピーダンス
モデル8に入力され、それぞれ軌道修正量7a、7b、
と物体軌道修正量9を得る。物体軌道修正量9は、軌道
分配部10によって、各マニュピレータの目標軌道に分
配される。
Description
を使って複数のマニピュレータによって物体を把持する
マニピュレータの協調制御装置に関する。
は、マニュピレータと物体と間に働く力(トルクを含
む)を入力とし、マニュピレータの位置(または角度)
を出力とするインピーダンスモデル(仮想力学モデルと
もいう)を設定し、その出力に基づいて制御するもので
ある。したがって、複数のマニピュレータを有するシス
テムでは、そのマニピュレータの数だけ、インピーダン
スモデルが必要となる。この制御方式によれば、定常状
態では、対象物体の形状が正確に把握できない場合で
も、複数のマニピュレータで把持状態を保つことができ
る。しかし、物体を把持している状態で予期しなかった
力(外乱)が外界から加えられる場合は、物体や外界に
過度の力がかからないようするため、柔らかいインピー
ダンスを設定しておかなければならない。そうなると、
各マニピュレータがそれぞれ独自に柔らかいインピーダ
ンスで反応することになり、物体を把持できなくなり、
落としてしまう恐れが生ずる。その理由は、一つのマニ
ピュレータに外力が加わった場合でも、他のマニピュレ
ータの動きに影響を与えないからである。
80号公報の第3図と第9図に示される技術は、一つの
マニピュレータに外力が加わった場合でも、他のマニピ
ュレータの動きに影響を与えるものである。前者は複数
マニピュレータと物体を含むひとつのインピーダンスモ
デルとするものであり、後者は各マニピュレータのイン
ピーダンスモデル間をつなぐ工夫をしたものである。し
かし、何れもそのインピーダンスモデルが複雑化して実
用性に欠け、特に後者はマスターとスレーブが固定され
ている場合しか適用できないという問題がある。したが
って、本発明は、インピーダンスモデルの設定が簡単
で、しかも、複数のマニュピレータのどれでもマスタに
なりえる制御装置(マスタとスレーブという区別がない
協調制御装置といってもよい)を提供することを目的と
するものである。
うに、対象物と各マニピュレータ間に作用する力検出値
と、各マニピュレータの位置との関係を表す前記各マニ
ピュレータ毎のインピーダンスモデルを用いて、複数の
マニピュレータでひとつの対象物を把持するマニピュレ
ータの協調インピーダンス制御装置において、前記各マ
ニピュレータの力検出値の総和を入力する前記対象物自
体のインピーダンスモデル部と、前記対象物自体のイン
ピーダンスモデル部から得られる軌道修正量を前記各マ
ニピュレータの各目標指令に分配する軌道修正量分配部
とを設けたことを特徴とするものである。
スモデルは対象物を把持するために働き、対象物自体の
インピーダンスモデルは外界からの力に対して物体が柔
軟に動くような働きをする。したがって、対象物を把持
するためのインピーダンスと、外界の力に柔軟に反応す
るインピーダンスを別個に設定できる。
1は本発明の概念ブロック図であり、2台のマニピュレ
ータを制御する例である。マニュピレータ1a、1b
は、それぞれ運動制御部2a、2bによって制御され、
運動制御部2a、2bは入力される目標軌道3a、3b
に実軌道11a、11bが追従するように制御する。各
マニュピレータ1a、1bが物体に及ぼす力は、各力検
出装置4a、4bによって検出され、各マニュピレータ
1a、1bのインピーダンスモデル6a、6bと、物体
のインピーダンスモデル8に入力され、それぞれ軌道修
正量7a、7b、と物体軌道修正量9を得る。物体軌道
修正量9は、軌道分配部10によって、各マニュピレー
タの目標軌道に分配される。力検出装置4a、4bは、
マニピュレータの先端に備え、直接マニピュレータの先
端部と物体の間に働く力を検出する形式のものが望まし
いが、各関節に備えたトルク検出器からマニピュレータ
の先端と物体に働く力を推定するものであってもよい。
図2は図1の詳細例で、インピーダンスモデル6a、6
b、8の伝達関数(ブロックの中の式)は図3に示す力
学モデルに対応するものである。図3の力学モデルは図
示するように質量、ダンパ、バネからなる一般的な2次
系の組合せからなっている。
数のマニピュレータで物体を把持する場合に、物体を把
持するためのインピーダンスと、外界の力に柔軟に反応
するためのインピーダンスが別個に設定できるので、物
体を落とさず、かつ、物体と外界に過度の力がかかるの
を防いで安全に保つという動作が簡単に実現できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 対象物と各マニピュレータ間に作用する
力検出値と、各マニピュレータの位置との関係を表す前
記各マニピュレータ毎のインピーダンスモデルを用い
て、複数のマニピュレータでひとつの対象物を把持する
マニピュレータの協調インピーダンス制御装置におい
て、 前記各マニピュレータの力検出値の総和を入力する前記
対象物自体のインピーダンスモデル部と、 前記対象物自体のインピーダンスモデル部から得られる
軌道修正量を前記各マニピュレータの各目標指令に分配
する軌道修正量分配部とを設けたことを特徴とするマニ
ピュレータの協調制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35993391A JP2920888B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | マニピュレータの協調制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35993391A JP2920888B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | マニピュレータの協調制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05177566A true JPH05177566A (ja) | 1993-07-20 |
JP2920888B2 JP2920888B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=18467049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35993391A Expired - Lifetime JP2920888B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | マニピュレータの協調制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2920888B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012228714A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属加工装置及び金属部材の製造方法 |
CN103878769A (zh) * | 2014-02-21 | 2014-06-25 | 东南大学 | 一种遥操作柔性环境力反馈*** |
JP2015196208A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 本田技研工業株式会社 | ワーク保持方法 |
WO2020054649A1 (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 日本電気株式会社 | 搬送システム、搬送ロボット、管制装置、制御方法、及びプログラム |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP35993391A patent/JP2920888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012228714A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属加工装置及び金属部材の製造方法 |
CN103878769A (zh) * | 2014-02-21 | 2014-06-25 | 东南大学 | 一种遥操作柔性环境力反馈*** |
JP2015196208A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 本田技研工業株式会社 | ワーク保持方法 |
WO2020054649A1 (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 日本電気株式会社 | 搬送システム、搬送ロボット、管制装置、制御方法、及びプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2920888B2 (ja) | 1999-07-19 |
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