JPH05324068A - 走行ロボットの駆動制御装置 - Google Patents
走行ロボットの駆動制御装置Info
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- JPH05324068A JPH05324068A JP3082306A JP8230691A JPH05324068A JP H05324068 A JPH05324068 A JP H05324068A JP 3082306 A JP3082306 A JP 3082306A JP 8230691 A JP8230691 A JP 8230691A JP H05324068 A JPH05324068 A JP H05324068A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 走行状態に応じて走行車輪に適切な駆動力を
発生させて走行ロボットを良好な状態で走行させること
ができ、連結部等に加わる負荷を従来に較べて軽減する
ことのできる走行ロボットの駆動制御装置を提供する。 【構成】 張力検出器23の出力は、PI制御回路24
に入力され、PI制御回路24の出力は、加算器25に
よって、走行速度指令器20からの走行速度指令に加算
される。そして、この加算器25の出力が、補正速度指
令信号として、走行車両に搭載されたモータの駆動を制
御する走行速度制御回路26に入力され、走行車両の走
行速度が制御される。
発生させて走行ロボットを良好な状態で走行させること
ができ、連結部等に加わる負荷を従来に較べて軽減する
ことのできる走行ロボットの駆動制御装置を提供する。 【構成】 張力検出器23の出力は、PI制御回路24
に入力され、PI制御回路24の出力は、加算器25に
よって、走行速度指令器20からの走行速度指令に加算
される。そして、この加算器25の出力が、補正速度指
令信号として、走行車両に搭載されたモータの駆動を制
御する走行速度制御回路26に入力され、走行車両の走
行速度が制御される。
Description
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、走行ロボットの駆動制
御装置に関する。
御装置に関する。
【0003】
【従来の技術】一般に、火力発電所や原子力発電所にお
いては、復水器を冷却する循環水配管内に、貝や海藻類
が多量に付着成長する。これらの貝や海藻類は、配管内
の有効面積を減少させ、冷却水の取水抵抗となり、復水
器の冷却効率を低下させるばかりでなく、自然に剥離し
て、復水器のスモ−クチュ−ブ群内に流入して、その機
能を阻害し、しかも、腐蝕発生の原因になる。このた
め、火力発電所や原子力発電所では、定期的に復水器を
冷却する循環水配管内の清掃および点検作業が行われて
いる。
いては、復水器を冷却する循環水配管内に、貝や海藻類
が多量に付着成長する。これらの貝や海藻類は、配管内
の有効面積を減少させ、冷却水の取水抵抗となり、復水
器の冷却効率を低下させるばかりでなく、自然に剥離し
て、復水器のスモ−クチュ−ブ群内に流入して、その機
能を阻害し、しかも、腐蝕発生の原因になる。このた
め、火力発電所や原子力発電所では、定期的に復水器を
冷却する循環水配管内の清掃および点検作業が行われて
いる。
【0004】また、原子力発電所は、耐震構造上の見地
から、発電所建屋を岩盤上に建設する手段を採ってお
り、特に、循環水ポンプの動力を省エネルギ−化するた
めに、循環水管の入口および出口をそれぞれ取水路と放
水路に水没させておく方式から、上記発電所建屋の約半
分近くが海面下に位置することが多くなり、上記発電所
建屋の最下部に配置されている復水器を冷却する循環水
配管(以下、配管と略記する)の配置は、屈曲部、急勾
配、垂直管部および分岐部等の複雑な流路を形成してい
る。
から、発電所建屋を岩盤上に建設する手段を採ってお
り、特に、循環水ポンプの動力を省エネルギ−化するた
めに、循環水管の入口および出口をそれぞれ取水路と放
水路に水没させておく方式から、上記発電所建屋の約半
分近くが海面下に位置することが多くなり、上記発電所
建屋の最下部に配置されている復水器を冷却する循環水
配管(以下、配管と略記する)の配置は、屈曲部、急勾
配、垂直管部および分岐部等の複雑な流路を形成してい
る。
【0005】この様に、複雑な流路を形成した配管内の
清掃及び点検作業を配管内で行うには非常に危険を伴な
うので、従来は清掃・点検機材を搭載した走行ロボット
を遠隔操作にて運転し作業を行っていた。
清掃及び点検作業を配管内で行うには非常に危険を伴な
うので、従来は清掃・点検機材を搭載した走行ロボット
を遠隔操作にて運転し作業を行っていた。
【0006】図8にこのような従来の走行ロボットの一
例を示す。同図に示す走行ロボットは、配管1内を互い
に連結された2 台の走行車両2、3により点検・清掃す
るもので、これらの走行車両2、3は、それぞれ走行モ
ータ4、5によって駆動される車輪6、7により走行す
るよう構成されている。そして、これらの走行車両2、
3を配管1内に配置した後、ワイヤロ−プ8で連結し、
それぞれの車輪6、7を同一速度で回転させ、走行車両
2、3を同一速度で前進・後退させて、点検・清掃を行
う。これらの作業は、作業員が地上に設置したテレビモ
ニタを見ながら行っている。
例を示す。同図に示す走行ロボットは、配管1内を互い
に連結された2 台の走行車両2、3により点検・清掃す
るもので、これらの走行車両2、3は、それぞれ走行モ
ータ4、5によって駆動される車輪6、7により走行す
るよう構成されている。そして、これらの走行車両2、
3を配管1内に配置した後、ワイヤロ−プ8で連結し、
それぞれの車輪6、7を同一速度で回転させ、走行車両
2、3を同一速度で前進・後退させて、点検・清掃を行
う。これらの作業は、作業員が地上に設置したテレビモ
ニタを見ながら行っている。
【0007】また、図9に示す走行ロボットは、点検・
清掃機材(図示せず)を搭載し、走行モ−タ10により
駆動される車輪11により走行する作業車両12と、こ
の作業車両12にワイヤ13により連結されたサポ−ト
車両14とから構成されており、ワイヤ13の片端はサ
ポ−ト車両14に搭載されたウィンチ15に接続されて
いる。このような走行ロボットでは、作業車両12が自
力走行できない急傾斜部においても、傾斜部上の平坦部
にサポ−ト車両14を固定し、ウィンチ15を操作する
ことにより、作業車両12の走行が可能となる。
清掃機材(図示せず)を搭載し、走行モ−タ10により
駆動される車輪11により走行する作業車両12と、こ
の作業車両12にワイヤ13により連結されたサポ−ト
車両14とから構成されており、ワイヤ13の片端はサ
ポ−ト車両14に搭載されたウィンチ15に接続されて
いる。このような走行ロボットでは、作業車両12が自
力走行できない急傾斜部においても、傾斜部上の平坦部
にサポ−ト車両14を固定し、ウィンチ15を操作する
ことにより、作業車両12の走行が可能となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8に
示した従来の走行ロボットにおいて、水平走行時に、2
台の走行車両の走行速度を常に一致させるよう、作業員
がテレビモニタを見ながら操縦することは、非常な熟練
を必要とし、また、2 台の走行車両の走行速度指令が一
致していても、何らかの原因で車輪がスリップしたり、
障害物等により走行車両の走行速度の一致が破れると、
ワイヤロ−プに過大な張力が作用したり、たるみを生じ
ることから、ワイヤロ−プが破損したり、走行車両同士
が衝突して破損するという問題があった。
示した従来の走行ロボットにおいて、水平走行時に、2
台の走行車両の走行速度を常に一致させるよう、作業員
がテレビモニタを見ながら操縦することは、非常な熟練
を必要とし、また、2 台の走行車両の走行速度指令が一
致していても、何らかの原因で車輪がスリップしたり、
障害物等により走行車両の走行速度の一致が破れると、
ワイヤロ−プに過大な張力が作用したり、たるみを生じ
ることから、ワイヤロ−プが破損したり、走行車両同士
が衝突して破損するという問題があった。
【0009】また、図9に示した従来の走行ロボットに
おいては、傾斜部走行する場合、この傾斜部の傾斜角度
にかかわらず、車輪が一定の駆動力で回転するため、車
輪に必要以上の駆動力が発生し、ワイヤロープ、サポ−
トロボット、ウィンチ等に過剰な力が加わることがあ
る。このため、これらの機器に破損が生じる危険性があ
り、また、破損を防止するためには、これらの機器を大
形化しなければならないという問題があった。
おいては、傾斜部走行する場合、この傾斜部の傾斜角度
にかかわらず、車輪が一定の駆動力で回転するため、車
輪に必要以上の駆動力が発生し、ワイヤロープ、サポ−
トロボット、ウィンチ等に過剰な力が加わることがあ
る。このため、これらの機器に破損が生じる危険性があ
り、また、破損を防止するためには、これらの機器を大
形化しなければならないという問題があった。
【0010】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、走行状態に応じて走行車輪に適切な駆動
力を発生させて走行ロボットを良好な状態で走行させる
ことができ、連結部等に加わる負荷を従来に較べて軽減
することのできる走行ロボットの駆動制御装置を提供し
ようとするものである。
されたもので、走行状態に応じて走行車輪に適切な駆動
力を発生させて走行ロボットを良好な状態で走行させる
ことができ、連結部等に加わる負荷を従来に較べて軽減
することのできる走行ロボットの駆動制御装置を提供し
ようとするものである。
【0011】[発明の構成]
【0012】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1記載
の走行ロボットの駆動制御装置は、連結機構により互い
に連結され、それぞれ走行モ−タにより自力走行を行う
第1および第2の走行車両を具備した走行ロボットの駆
動制御装置において、前記連結機構に加わる張力を検出
する張力検出手段と、前記第1の走行車両の走行速度
と、前記張力検出手段によって検出された張力と予め設
定された設定張力との偏差とから、前記連結機構を常に
設定張力に保持するように、前記第2の走行車両の走行
速度指令信号を生成する走行速度指令手段と、この走行
速度指令手段からの走行速度指令信号により、前記第2
の走行車両の走行速度を制御する走行速度制御手段とを
具備したことを特徴とする。
の走行ロボットの駆動制御装置は、連結機構により互い
に連結され、それぞれ走行モ−タにより自力走行を行う
第1および第2の走行車両を具備した走行ロボットの駆
動制御装置において、前記連結機構に加わる張力を検出
する張力検出手段と、前記第1の走行車両の走行速度
と、前記張力検出手段によって検出された張力と予め設
定された設定張力との偏差とから、前記連結機構を常に
設定張力に保持するように、前記第2の走行車両の走行
速度指令信号を生成する走行速度指令手段と、この走行
速度指令手段からの走行速度指令信号により、前記第2
の走行車両の走行速度を制御する走行速度制御手段とを
具備したことを特徴とする。
【0013】また、請求項2記載の走行ロボットの駆動
制御装置は、走行ロボットに搭載され、走行車輪を駆動
するための走行モ−タと、前記走行ロボットを外部から
サポ−トするウィンチの駆動モータとを協調させて制御
する走行ロボットの駆動制御装置において、前記走行ロ
ボットの前後傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、前記
傾斜角検出手段によって検出される傾斜角に応じて走行
トルク指令値を発生する指令値発生手段と、前記指令値
発生手段からの走行トルク指令値に応じて前記走行モ−
タの駆動トルクを制御する走行モ−タ制御手段とを具備
したことを特徴とする。
制御装置は、走行ロボットに搭載され、走行車輪を駆動
するための走行モ−タと、前記走行ロボットを外部から
サポ−トするウィンチの駆動モータとを協調させて制御
する走行ロボットの駆動制御装置において、前記走行ロ
ボットの前後傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、前記
傾斜角検出手段によって検出される傾斜角に応じて走行
トルク指令値を発生する指令値発生手段と、前記指令値
発生手段からの走行トルク指令値に応じて前記走行モ−
タの駆動トルクを制御する走行モ−タ制御手段とを具備
したことを特徴とする。
【0014】
【作 用】上記構成の本発明の走行ロボットの駆動制御
装置では、走行状態に応じて走行車輪に適切な駆動力を
発生させて走行ロボットを良好な状態で走行させること
ができ、連結部等に加わる負荷を従来に較べて軽減する
ことができる。
装置では、走行状態に応じて走行車輪に適切な駆動力を
発生させて走行ロボットを良好な状態で走行させること
ができ、連結部等に加わる負荷を従来に較べて軽減する
ことができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の走行ロボットの駆動制御装置
の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の一実施例の走行ロボットの
駆動制御装置の構成を示すもので、同図において符号2
0は、走行速度指令を発する走行速度指令器を示してい
る。この走行速度指令器20からの走行速度指令は、走
行速度制御回路21に入力され、この走行速度制御回路
21によって走行モータ4の駆動が制御される。この走
行モータ4は、図2に示すように走行車両2に搭載さ
れ、車輪6を駆動するものであり、上記走行速度指令器
20および走行速度制御回路21によって走行車両2の
走行速度が制御される。
駆動制御装置の構成を示すもので、同図において符号2
0は、走行速度指令を発する走行速度指令器を示してい
る。この走行速度指令器20からの走行速度指令は、走
行速度制御回路21に入力され、この走行速度制御回路
21によって走行モータ4の駆動が制御される。この走
行モータ4は、図2に示すように走行車両2に搭載さ
れ、車輪6を駆動するものであり、上記走行速度指令器
20および走行速度制御回路21によって走行車両2の
走行速度が制御される。
【0017】また、走行速度指令器20からの走行速度
指令は、走行速度指令装置22に入力される。この走行
速度指令装置22は、張力検出器23、PI(比例積
分)制御回路24、加算器25等から構成されている。
張力検出器23は、図2に示すように、走行車両2と走
行車両3とを連結するワイヤロ−プ8の間に取付けられ
ており、ワイヤロ−プ8の張力が予め設定された設定張
力より上がると、その差に応じて+Tを出力し、設定張
力より下がるとその差に応じて−Tを出力するよう構成
されている。
指令は、走行速度指令装置22に入力される。この走行
速度指令装置22は、張力検出器23、PI(比例積
分)制御回路24、加算器25等から構成されている。
張力検出器23は、図2に示すように、走行車両2と走
行車両3とを連結するワイヤロ−プ8の間に取付けられ
ており、ワイヤロ−プ8の張力が予め設定された設定張
力より上がると、その差に応じて+Tを出力し、設定張
力より下がるとその差に応じて−Tを出力するよう構成
されている。
【0018】この張力検出器23の出力は、PI制御回
路24に入力され、PI制御回路24の出力は、加算器
25によって、走行速度指令器20からの走行速度指令
に加算される。そして、この加算器25の出力が、補正
速度指令信号として、走行車両3に搭載されたモータ5
の駆動を制御する走行速度制御回路26に入力され、走
行車両3の走行速度が制御されるよう構成されている。
路24に入力され、PI制御回路24の出力は、加算器
25によって、走行速度指令器20からの走行速度指令
に加算される。そして、この加算器25の出力が、補正
速度指令信号として、走行車両3に搭載されたモータ5
の駆動を制御する走行速度制御回路26に入力され、走
行車両3の走行速度が制御されるよう構成されている。
【0019】なお、図3に走行速度指令装置22の具体
的な回路構成の一例を示す。この例では、張力検出器2
3は、たとえばひずみゲ−ジ式変換器とされており、P
I制御回路24は、反転形演算増幅器OP1 、抵抗器R
1 、R2 およびコンデンサCからなり、抵抗器R2 の抵
抗値を調整することにより感度調整することができ、コ
ンデンサCにより安定した制御ができるように構成され
ている。また、加算器25は、反転形増幅器OP2 と抵
抗器R1 で構成されている。
的な回路構成の一例を示す。この例では、張力検出器2
3は、たとえばひずみゲ−ジ式変換器とされており、P
I制御回路24は、反転形演算増幅器OP1 、抵抗器R
1 、R2 およびコンデンサCからなり、抵抗器R2 の抵
抗値を調整することにより感度調整することができ、コ
ンデンサCにより安定した制御ができるように構成され
ている。また、加算器25は、反転形増幅器OP2 と抵
抗器R1 で構成されている。
【0020】図2に示すように、走行車両2、3が配管
1内を走行車両2を先頭として前進走行する場合、走行
車両3の前進走行速度が走行車両2の前進走行速度より
速くなると、ワイヤロ−プ8はゆるみその張力は設定張
力よりも小さくなる。このワイヤロ−プ8の張力は、ひ
ずみゲ−ジ式変換器等からなる張力検出器23により検
出され、張力偏差△T(−T)を出力する。
1内を走行車両2を先頭として前進走行する場合、走行
車両3の前進走行速度が走行車両2の前進走行速度より
速くなると、ワイヤロ−プ8はゆるみその張力は設定張
力よりも小さくなる。このワイヤロ−プ8の張力は、ひ
ずみゲ−ジ式変換器等からなる張力検出器23により検
出され、張力偏差△T(−T)を出力する。
【0021】張力検出器23から検出された張力偏差△
Tは、PI制御回路24に入力され、比例積分されて加
算器25に入力され、走行速度指令器20からの走行速
度指令信号に加算されて、補正速度指令信号として出力
される。
Tは、PI制御回路24に入力され、比例積分されて加
算器25に入力され、走行速度指令器20からの走行速
度指令信号に加算されて、補正速度指令信号として出力
される。
【0022】この補正速度指令信号は、走行速度制御回
路26に入力され、走行速度制御回路26は走行車両3
の前進走行速度が、走行車両2の前進走行速度と一致す
るまで、すなわち張力偏差△T=0となるまで走行車両
3の前進走行速度を減速させる。
路26に入力され、走行速度制御回路26は走行車両3
の前進走行速度が、走行車両2の前進走行速度と一致す
るまで、すなわち張力偏差△T=0となるまで走行車両
3の前進走行速度を減速させる。
【0023】逆に、走行車両3の前進走行速度が走行車
両2の前進走行速度より遅くなると、ワイヤロ−プ8が
張り、その張力は設定張力より大きくなり、張力検出器
23から張力偏差△T(+T)が出力される。この張力
偏差△TがPI制御回路24に入力され、比例積分され
て加算器25に入力され,走行速度指令器20からの走
行速度指令信号に加算されて,補正速度指令信号として
出力される。この補正速度指令信号は、走行速度制御回
路26に入力され、走行速度制御回路26は走行車両3
の前進走行速度が走行車両2の前進走行速度と一致する
まで、すなわち張力偏差△T=0となるまで走行車両3
の前進走行速度を増速させる。
両2の前進走行速度より遅くなると、ワイヤロ−プ8が
張り、その張力は設定張力より大きくなり、張力検出器
23から張力偏差△T(+T)が出力される。この張力
偏差△TがPI制御回路24に入力され、比例積分され
て加算器25に入力され,走行速度指令器20からの走
行速度指令信号に加算されて,補正速度指令信号として
出力される。この補正速度指令信号は、走行速度制御回
路26に入力され、走行速度制御回路26は走行車両3
の前進走行速度が走行車両2の前進走行速度と一致する
まで、すなわち張力偏差△T=0となるまで走行車両3
の前進走行速度を増速させる。
【0024】また、走行車両2、3が配管1内を後進走
行する場合は、上述の前進走行する場合と同様にして、
走行車両2の後進走行速度と走行車両3の後進走行速度
が自動的に一致するように制御される。
行する場合は、上述の前進走行する場合と同様にして、
走行車両2の後進走行速度と走行車両3の後進走行速度
が自動的に一致するように制御される。
【0025】なお、走行車両2の走行車輪6に速度検出
器27を取り付けて走行車両2の実走行速度を検出する
ようにし、図4に示すように、走行速度指令信号に代え
て、この速度検出器27の速度検出信号を走行速度指令
装置22の加算器25に入力し、PI制御回路24の出
力と加算し補正速度指令信号を出力しても、上述した実
施例と同様の効果を得ることができる。
器27を取り付けて走行車両2の実走行速度を検出する
ようにし、図4に示すように、走行速度指令信号に代え
て、この速度検出器27の速度検出信号を走行速度指令
装置22の加算器25に入力し、PI制御回路24の出
力と加算し補正速度指令信号を出力しても、上述した実
施例と同様の効果を得ることができる。
【0026】以上のように、本実施例によれば、前後の
走行車両2、3の走行速度の不一致により生ずる設定張
力と実張力との張力偏差△Tを検出し、この検出された
張力偏差△Tが零になるように走行速度を制御して、前
後の走行車両2、3の走行速度を一致させ、連結機構を
常に設定張力に保持しながら連動走行させことができ
る。したがって、連結機構としてワイヤロ−プ8等を使
用した場合においてもワイヤロ−プ8の張力は常に一定
に保持され、2 台の走行車両2、3は一定間隔、等速度
で走行することができ、ワイヤロ−プ8の張り過ぎによ
るワイヤロ−プ8の破損およびワイヤロ−プ8のたるみ
による2 台の走行車両2、3の衝突を防止することがで
きる。また、遠隔操縦も容易に行うことができ、作業員
も走行車両2、3の操作に熟練を必要としない等の効果
を得ることができる。なお、以上の実施例においては、
配管1内を走行車両2、3が走行する場合について説明
したが、本発明は、これに限定されるものではなく、走
行車両2、3が走行可能ないかなる構造物の場合にも適
用できる。
走行車両2、3の走行速度の不一致により生ずる設定張
力と実張力との張力偏差△Tを検出し、この検出された
張力偏差△Tが零になるように走行速度を制御して、前
後の走行車両2、3の走行速度を一致させ、連結機構を
常に設定張力に保持しながら連動走行させことができ
る。したがって、連結機構としてワイヤロ−プ8等を使
用した場合においてもワイヤロ−プ8の張力は常に一定
に保持され、2 台の走行車両2、3は一定間隔、等速度
で走行することができ、ワイヤロ−プ8の張り過ぎによ
るワイヤロ−プ8の破損およびワイヤロ−プ8のたるみ
による2 台の走行車両2、3の衝突を防止することがで
きる。また、遠隔操縦も容易に行うことができ、作業員
も走行車両2、3の操作に熟練を必要としない等の効果
を得ることができる。なお、以上の実施例においては、
配管1内を走行車両2、3が走行する場合について説明
したが、本発明は、これに限定されるものではなく、走
行車両2、3が走行可能ないかなる構造物の場合にも適
用できる。
【0027】次に、他の実施例の走行ロボットの駆動制
御装置について説明するが、まず、本実施例における駆
動制御の原理について説明する。
御装置について説明するが、まず、本実施例における駆
動制御の原理について説明する。
【0028】図5に示すように、走行ロボット30が平
坦部を走行する状態から除々に自力走行不可能な傾斜部
へと進行する場合において各部において要求される走行
車輪31の駆動力は以下の式で求められる。
坦部を走行する状態から除々に自力走行不可能な傾斜部
へと進行する場合において各部において要求される走行
車輪31の駆動力は以下の式で求められる。
【0029】ここでは単純化の為に、走行は加速度0 で
行なわれるものとし、ワイヤ32の重量及び走行時のこ
ろがり摩擦、傾斜部でのすべり摩擦以外の抵抗は無視
し、外力は全て走行ロボット30の重心に加えられるも
のとして計算を行なう。
行なわれるものとし、ワイヤ32の重量及び走行時のこ
ろがり摩擦、傾斜部でのすべり摩擦以外の抵抗は無視
し、外力は全て走行ロボット30の重心に加えられるも
のとして計算を行なう。
【0030】平坦部では、 F=μr (G+T・sin φ)+Tcos φ …(1) 自力走行可能な傾斜部では、 F=μr (G・cos θ+T・sin φ)−G・sin θ+T・cos θ …(2) 自力走行不可能な傾斜部では、 F=−μs (G・cos θ+T・sin φ) …(3) ここで、 F :走行車輪の駆動力 μr :ころがり摩擦系数 μs :すべり摩擦系数 G :走行ロボットの重量 T :ワイヤ張力 θ : 走行ロボットの前後傾斜角 φ : ワイヤ張力とロボット進行方向のなす角 で表わされる。
【0031】これらは全て走行ロボット30の前後傾斜
角に依り変化する値であり、ワイヤロープ、ウインチ等
のサポ−ト機構に過剰な力が加わらないようにするため
には走行ロボット30の前後傾斜角をもとに走行車輪3
1の駆動力を制御すれば良いことがわかる。
角に依り変化する値であり、ワイヤロープ、ウインチ等
のサポ−ト機構に過剰な力が加わらないようにするため
には走行ロボット30の前後傾斜角をもとに走行車輪3
1の駆動力を制御すれば良いことがわかる。
【0032】図6は、本実施例の全体構成を示すもの
で、走行ロボット30には、走行モ−タ33により駆動
される走行車輪31と、走行モ−タ制御装置34と、前
後傾斜角センサ35と、ワイヤロープ32の張力検出用
の張力センサ36が設けられている。これらの前後傾斜
角センサ35および張力センサ36出力は、別置の走行
制御装置37に伝送される。また、ワイヤロープ32の
片端はサポ−ト用のウィンチ38に接続され、これらは
ウィンチモ−タ39およびウィンチモ−タ制御装置40
により駆動されるよう構成されている。
で、走行ロボット30には、走行モ−タ33により駆動
される走行車輪31と、走行モ−タ制御装置34と、前
後傾斜角センサ35と、ワイヤロープ32の張力検出用
の張力センサ36が設けられている。これらの前後傾斜
角センサ35および張力センサ36出力は、別置の走行
制御装置37に伝送される。また、ワイヤロープ32の
片端はサポ−ト用のウィンチ38に接続され、これらは
ウィンチモ−タ39およびウィンチモ−タ制御装置40
により駆動されるよう構成されている。
【0033】図7は、走行制御装置37の構成を示すも
ので、走行制御装置37には、前後傾斜角センサ35に
より検出される走行ロボット30の前後傾斜角信号10
0が入力される。入力された前後傾斜角信号100は、
関数発生器50によって走行モ−タ33およびびウィン
チモ−タ39に対する駆動トルク指令値101、102
に変換される。一方、制御装置37には、走行ロボット
30の走行速度を設定するための速度設定器51が設け
られており、走行モ−タ33およびウィンチモ−タ39
に対する速度指令値103、104を出力する。
ので、走行制御装置37には、前後傾斜角センサ35に
より検出される走行ロボット30の前後傾斜角信号10
0が入力される。入力された前後傾斜角信号100は、
関数発生器50によって走行モ−タ33およびびウィン
チモ−タ39に対する駆動トルク指令値101、102
に変換される。一方、制御装置37には、走行ロボット
30の走行速度を設定するための速度設定器51が設け
られており、走行モ−タ33およびウィンチモ−タ39
に対する速度指令値103、104を出力する。
【0034】走行ロボット30の前後傾斜角が小さく、
自力走行が可能な間は車輪31を速度制御することで走
行ロボット30の走行速度を制御することが可能であ
り、この間のウィンチモ−タ39の駆動トルク指令値1
02は必要以上に大きくならないようにするため、予め
設定した低い値を出力する。
自力走行が可能な間は車輪31を速度制御することで走
行ロボット30の走行速度を制御することが可能であ
り、この間のウィンチモ−タ39の駆動トルク指令値1
02は必要以上に大きくならないようにするため、予め
設定した低い値を出力する。
【0035】一方、前後傾斜角が大きく、走行ロボット
30の速度制御をウィンチ38を用いて行う状態では、
関数発生器50は前後傾斜角信号100を基に走行モ−
タ33の駆動トルクを制御する為の駆動トルク指令値1
01を出力する。走行モ−タ制御装置34およびウィン
チモ−タ制御装置40に対する速度制御とトルク制御の
切替えは、前後傾斜角信号100をコンパレ−タ52に
よって予め設定した設定値と比較することにより判定す
る。制御方式の切替えは以下のようになる。
30の速度制御をウィンチ38を用いて行う状態では、
関数発生器50は前後傾斜角信号100を基に走行モ−
タ33の駆動トルクを制御する為の駆動トルク指令値1
01を出力する。走行モ−タ制御装置34およびウィン
チモ−タ制御装置40に対する速度制御とトルク制御の
切替えは、前後傾斜角信号100をコンパレ−タ52に
よって予め設定した設定値と比較することにより判定す
る。制御方式の切替えは以下のようになる。
【0036】前後傾斜角<設定値の場合 走行モ−タ33速度制御 ウィンチモ−タ39定トルク制御 前後傾斜角>設定値の場合 走行モ−タ33関数発生器50を用いたトルク制御 ウィンチモ−タ39速度制御 このように制御することで、本実施例では、走行ロボッ
ト30が自力走行不可能な傾斜部を走行する際に、一定
駆動力で走行車輪31を駆動する従来方式に較べ、ワイ
ヤロープ32、ウィンチ38等のサポ−ト機構に加わる
力を低減することが可能となる。したがって、サポ−ト
機構の小形軽量化を実現することができる。
ト30が自力走行不可能な傾斜部を走行する際に、一定
駆動力で走行車輪31を駆動する従来方式に較べ、ワイ
ヤロープ32、ウィンチ38等のサポ−ト機構に加わる
力を低減することが可能となる。したがって、サポ−ト
機構の小形軽量化を実現することができる。
【0037】なお、一定駆動力F0 で走行車輪31を駆
動した場合のワイヤロープ32の張力T1 は次式で表さ
れる。
動した場合のワイヤロープ32の張力T1 は次式で表さ
れる。
【0038】 T1 =(1 /cos φ)(F0 +Gsin θ) また、前述の(3)式を用いて上記の制御を用いた場合
のワイヤロープ32の張力T2 を求めると次のようにな
る。
のワイヤロープ32の張力T2 を求めると次のようにな
る。
【0039】 T2 =[1 /{(cos φ)+μs sin φ}][(Gsin θ)−μs Gcos θ] ここで、μs ≧0 、sin φ≧0 、cos θ≧0 であること
から、明らかにT1 >T2 となりサポ−ト機構に加わる
力が低減されていることがわかる。
から、明らかにT1 >T2 となりサポ−ト機構に加わる
力が低減されていることがわかる。
【0040】なお、上記実施例においては、速度制御と
トルク制御の切替えを走行ロボット30の前後傾斜角信
号100を基にして行ったが、走行モ−タ33に対する
速度指令値103により算出されるウィンチ速度とフィ
−ドバックされるウィンチ速度の偏差を基に切替タイミ
ングを得ることができる。つまり、予想されるウィンチ
速度に対し実測値が上回る場合は、走行ロボット30が
自力走行不可能な傾斜に達したことによる滑落が生じて
いる状態であり、この検出が行われた場合にウィンチモ
ータ39を速度制御に切替えると同時に走行モ−タ33
をトルク制御に切替えることが可能となり、前後傾斜角
信号100を基にした切替えタイミングの検出方法に代
えることができる。
トルク制御の切替えを走行ロボット30の前後傾斜角信
号100を基にして行ったが、走行モ−タ33に対する
速度指令値103により算出されるウィンチ速度とフィ
−ドバックされるウィンチ速度の偏差を基に切替タイミ
ングを得ることができる。つまり、予想されるウィンチ
速度に対し実測値が上回る場合は、走行ロボット30が
自力走行不可能な傾斜に達したことによる滑落が生じて
いる状態であり、この検出が行われた場合にウィンチモ
ータ39を速度制御に切替えると同時に走行モ−タ33
をトルク制御に切替えることが可能となり、前後傾斜角
信号100を基にした切替えタイミングの検出方法に代
えることができる。
【0041】また、上記実施例では、走行ロボット30
が傾斜を下降する場合について説明したが、傾斜を上昇
する場合においても同様にしてサポ−ト機構への負荷低
減を目的とした制御を実現することが可能である。
が傾斜を下降する場合について説明したが、傾斜を上昇
する場合においても同様にしてサポ−ト機構への負荷低
減を目的とした制御を実現することが可能である。
【0042】
【発明の効果】以上のように、本発明の走行ロボットの
駆動制御装置によれば、走行状態に応じて走行車輪に適
切な駆動力を発生させて走行ロボットを良好な状態で走
行させることができ、連結部等に加わる負荷を従来に較
べて軽減することができる。
駆動制御装置によれば、走行状態に応じて走行車輪に適
切な駆動力を発生させて走行ロボットを良好な状態で走
行させることができ、連結部等に加わる負荷を従来に較
べて軽減することができる。
【図1】本発明の一実施例の走行ロボットの駆動制御装
置の構成を示す図。
置の構成を示す図。
【図2】走行ロボットの構成を示す図。
【図3】走行速度指令装置の構成を示す図。
【図4】図1の走行ロボットの駆動制御装置の変形例の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図5】他の実施例における制御原理を説明するための
図。
図。
【図6】他の実施例における全体構成を示す図。
【図7】他の実施例の走行ロボットの駆動制御装置の構
成を示す図。
成を示す図。
【図8】従来の走行ロボットの構成を示す図。
【図9】従来の走行ロボットの構成を示す図。
4,5 走行モ−タ 20 走行速度指令器 21,26 走行速度制御回路 22 走行速度指令装置 23 張力検出器 24 PI制御回路 25 加算器
Claims (2)
- 【請求項1】 連結機構により互いに連結され、それぞ
れ走行モ−タにより自力走行を行う第1および第2の走
行車両を具備した走行ロボットの駆動制御装置におい
て、 前記連結機構に加わる張力を検出する張力検出手段と、 前記第1の走行車両の走行速度と、前記張力検出手段に
よって検出された張力と予め設定された設定張力との偏
差とから、前記連結機構を常に設定張力に保持するよう
に、前記第2の走行車両の走行速度指令信号を生成する
走行速度指令手段と、 この走行速度指令手段からの走行速度指令信号により、
前記第2の走行車両の走行速度を制御する走行速度制御
手段とを具備したことを特徴とする走行ロボットの駆動
制御装置。 - 【請求項2】 走行ロボットに搭載され、走行車輪を駆
動するための走行モ−タと、前記走行ロボットを外部か
らサポ−トするウィンチの駆動モータとを協調させて制
御する走行ロボットの駆動制御装置において、 前記走行ロボットの前後傾斜角を検出する傾斜角検出手
段と、 前記傾斜角検出手段によって検出される傾斜角に応じて
走行トルク指令値を発生する指令値発生手段と、 前記指令値発生手段からの走行トルク指令値に応じて前
記走行モ−タの駆動トルクを制御する走行モ−タ制御手
段とを具備したことを特徴とする走行ロボットの駆動制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3082306A JPH05324068A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 走行ロボットの駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3082306A JPH05324068A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 走行ロボットの駆動制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05324068A true JPH05324068A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=13770873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3082306A Withdrawn JPH05324068A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 走行ロボットの駆動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05324068A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012022712A (ja) * | 2005-12-02 | 2012-02-02 | Irobot Corp | 自律型カバレッジロボット |
JP2015123908A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | 三菱重工業株式会社 | 配管内移動システム |
JP2016120561A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | トヨタ自動車株式会社 | 搬送ロボット、及びその制御方法 |
JP2016170616A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | トヨタ自動車株式会社 | 接触外力算出システム、転がり抵抗トルク検出方法 |
JP2018122988A (ja) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | 三機工業株式会社 | 仕分けコンベヤ |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP3082306A patent/JPH05324068A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012022712A (ja) * | 2005-12-02 | 2012-02-02 | Irobot Corp | 自律型カバレッジロボット |
JP2015123908A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | 三菱重工業株式会社 | 配管内移動システム |
JP2016120561A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | トヨタ自動車株式会社 | 搬送ロボット、及びその制御方法 |
JP2016170616A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | トヨタ自動車株式会社 | 接触外力算出システム、転がり抵抗トルク検出方法 |
JP2018122988A (ja) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | 三機工業株式会社 | 仕分けコンベヤ |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |