JPS62120989A - Controller for robot hand - Google Patents
Controller for robot handInfo
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- JPS62120989A JPS62120989A JP25494685A JP25494685A JPS62120989A JP S62120989 A JPS62120989 A JP S62120989A JP 25494685 A JP25494685 A JP 25494685A JP 25494685 A JP25494685 A JP 25494685A JP S62120989 A JPS62120989 A JP S62120989A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、ロボットハンドの制御装置に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field of invention] The present invention relates to a control device for a robot hand.
ロボットのハンドにより物を把持する操作は、モータを
回転制御することにより、ハンドを構成する指の間隔を
制御することにより行なわれる。The operation of grasping an object with a robot hand is performed by controlling the rotation of a motor to control the distance between the fingers that make up the hand.
またロボットハンドは、その対象物によって把持力と指
の開閉速度を制御する必要がある。従来、ロボットハン
ドの指に歪ゲージを取付けて指のたわみを検出すること
により、ハンドの把持力を制御する方法がある。しかし
指本体を把持力検出可能な形状に加工しなければならな
いこと、歪ゲージからの信号処理など、付加価値は高く
なるが高価な構成となってしまうという問題点がある。Furthermore, the robot hand needs to control the gripping force and opening/closing speed of the fingers depending on the object. Conventionally, there is a method of controlling the gripping force of a robot hand by attaching strain gauges to the fingers of the robot hand and detecting the deflection of the fingers. However, there are problems in that the finger body must be processed into a shape that can detect the gripping force, signal processing from the strain gauge, etc. increases the added value, but results in an expensive configuration.
これに対して、簡易化した方法として、第２図に示めす
如く、指令電圧発生回路（１）からの指令電圧をモータ
駆動回路（２）により増幅成形してモータ（３）を制御
する方法がある。しかしながら、この方法では、把持速
度を高くしようとするとモータを高速回転させるため把
持力も高くなってしまう。逆−に把持速度を低くしよう
とすると、モータも低速回転してしまうため把持力も低
くなってしまい、夫々独立した制御を実行できない欠点
があった。この点を改善した手段として第３図に示めさ
れている方法がある。即ちハンドの把持動作を制御する
モータ（３１）の回転速度をタコゼネレータ（３２）な
どにより検出して速度フィードバックループ（３３）を
接続し、さらに、上記モータ（３１）に電機子電流検出
器（３４）例えば小抵抗値の抵抗性素子を接続してモー
タ（３１）のコイルに流れる電流を検出し、電流フィー
ドバックルーズ（３５）を接続する方法である。即ち、
ある指令電圧に対し、予め設定した把持速度が得られる
如く速度フィードバックループ（３３）の電圧増幅器の
増幅率を制御する。把持物を把持した以降はフィードバ
ックループ（３３）への帰還量は零となる。On the other hand, as a simplified method, as shown in Fig. 2, the command voltage from the command voltage generation circuit (1) is amplified and shaped by the motor drive circuit (2) to control the motor (3). There is. However, in this method, if an attempt is made to increase the gripping speed, the motor is rotated at a high speed, resulting in an increase in the gripping force. On the other hand, if the gripping speed is lowered, the motor also rotates at a lower speed, resulting in a lower gripping force, which has the disadvantage that independent control cannot be performed. There is a method shown in FIG. 3 as a means to improve this point. That is, the rotational speed of a motor (31) that controls the gripping operation of the hand is detected by a tacho generator (32) or the like, and a speed feedback loop (33) is connected to the motor (31). ) For example, there is a method in which a resistive element with a small resistance value is connected to detect the current flowing through the coil of the motor (31), and a current feedback loop (35) is connected. That is,
For a given command voltage, the amplification factor of the voltage amplifier of the speed feedback loop (33) is controlled so that a preset gripping speed can be obtained. After the object is gripped, the amount of feedback to the feedback loop (33) becomes zero.
次に、モータ（３１）のコイルに流れる電流を電流フィ
ードバックループ（３５） Ｋより帰還し、電圧増幅器
の増幅率を制御することにより予め設定した把持力で把
持する。この方法は、把持速度と把持力を独立に制御で
きるので、所望する把持が可能である。Next, the current flowing through the coil of the motor (31) is fed back through the current feedback loop (35) K, and the amplification factor of the voltage amplifier is controlled to grip the object with a preset gripping force. With this method, the gripping speed and gripping force can be controlled independently, so desired gripping can be achieved.
しかしながら、この方法では、モータの駆動時にドライ
バ部分におけるスイッチングノイズ等が電流検出回路よ
りディジタル回路等に混入するという問題点があった。However, this method has a problem in that switching noise and the like in the driver section mixes into the digital circuit etc. from the current detection circuit when the motor is driven.
また電流検出回路にホール素子や、アイソレージ冒ンア
ンプ等を用いることによりノイズの混入を押えることが
できるが回路構成が複雑化したり、高価になったりする
問題点がある。Furthermore, by using a Hall element, an isolation amplifier, or the like in the current detection circuit, it is possible to suppress the incorporation of noise, but there are problems in that the circuit configuration becomes complicated and expensive.
この発明は上記点に対処してなされたもので、把持力お
よび速度を独立に制御できしかもノイズに対して安定に
構成することも可能なロボットノ・ンドの制御装置を提
供するものである。The present invention has been made in response to the above-mentioned problems, and provides a control device for a robot node that can independently control the gripping force and speed, and can also be constructed stably against noise.
ロボットハンドの把持動作を行うモータの回転速匿およ
び上記ロボットハンドの把持力を設定する指令電圧と速
度検出器より送出される回転速度信号との偏差を差動増
幅器によりと抄この信号で上記モータを回転駆動するに
際し、上記差動増幅器に予め定めた設定値での飽和特性
を持たせることにより上記把持力を制御し、速度フィー
ドバック系の増幅率を変えることによって回転速度を制
御する四ボットハンドの制御装置を得るものである。A differential amplifier calculates the deviation between the rotational speed signal of the motor that performs the gripping operation of the robot hand and the command voltage that sets the gripping force of the robot hand and the rotational speed signal sent from the speed detector. When rotating the bot hand, the gripping force is controlled by giving the differential amplifier a saturation characteristic at a predetermined setting value, and the rotational speed is controlled by changing the amplification factor of the speed feedback system. A control device is obtained.
次に本発明装置の実施例を第１図を参照して説明する。 Next, an embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG.
ロボットハンドの開閉を制御するモータ（１）の回転速
度あるいはロボットハンドの把持力を設定するための指
令電圧を出力する指令電圧発生回路（２）の出力を差動
アンプ（３）に供給し、との差動アンプ（３）では速度
フィードバックループ（４）からの帰還信号との差値を
増幅し、この出力を飽和素子回路（５） を介してモー
タ駆動回路（６）例えばトランジスタブリッジ回路に供
給し、この回路（６）に上記直流モータ（１）を接続す
る。このモータ（１）の回転速度を検出する如く回転速
度検出器（７）例えばタコジェネレータを結合し、この
タコジェネレータの出力を電圧増幅器（８）で所望値に
増幅して上記差動アンプ（３）に帰還して所望の速度を
安定して得る制御を実行する構成になっている。Supplying the output of a command voltage generation circuit (2) that outputs a command voltage for setting the rotational speed of a motor (1) that controls opening and closing of the robot hand or the gripping force of the robot hand to a differential amplifier (3); The differential amplifier (3) amplifies the difference between the feedback signal from the speed feedback loop (4) and sends this output to the motor drive circuit (6), for example, a transistor bridge circuit, via the saturation element circuit (5). The DC motor (1) is connected to this circuit (6). A rotation speed detector (7), for example, a tacho generator is coupled to detect the rotation speed of the motor (1), and the output of the tacho generator is amplified to a desired value by a voltage amplifier (8). ) to perform control to stably obtain the desired speed.
回転速度およびロボットノ・ンドの把持力を設定すフィ
ードバックループ（４）からの電圧との差動増幅を実行
し、速度偏差出力を飽和素子回路（５）を介してモータ
駆動回路（６）に供給する。この回路（６）の出力でモ
ータ（１）を回転制御し、ロボットハンド（図示せず）
を予め定めた速度で把持動作を行なわせる。この速度制
御は電圧増幅器（８）のゲインをｖ４整することにより
調整することができる。例えばゲインを大きくすれば把
持速度は低くなり、ゲインを小さくすると逆に高く調整
できる。Perform differential amplification with the voltage from the feedback loop (4) that sets the rotational speed and gripping force of the robot grip, and send the speed deviation output to the motor drive circuit (6) via the saturation element circuit (5). supply The output of this circuit (6) controls the rotation of the motor (1), and the robot hand (not shown)
is caused to perform a gripping operation at a predetermined speed. This speed control can be adjusted by adjusting the gain of the voltage amplifier (8) to v4. For example, if the gain is increased, the gripping speed can be lowered, and if the gain is decreased, the gripping speed can be adjusted to be higher.
この動作により、把持物を把持した後、モータ（１）の
回転は停止するため速度フィードバックループ（４）か
らの出力は零電圧となり、差動アンプ（３）の出力は指
令電圧発生回路（２）の指令電圧のみを増幅した信号が
上記飽和素子回路（５）に印加される。この回路（５）
は、速度制御実行中即ちモータ（１）回転中の速度フィ
ードバック信号を有する時には、線形性を示めす領域の
信号が入力し、モータ（１）が停止し、速度フィードバ
ック信号が零の時には、飽和特性により制限を受ける信
号が入力されるように設定される。即ち速度フィードバ
ック系の増幅率を変えることで回転速度を制御する。As a result of this operation, after gripping the object, the rotation of the motor (1) stops, so the output from the speed feedback loop (4) becomes zero voltage, and the output of the differential amplifier (3) becomes the command voltage generation circuit (2). ) is applied to the saturation element circuit (5). This circuit (5)
When speed control is being executed, that is, when the motor (1) is rotating and has a speed feedback signal, a signal in the region showing linearity is input, and when the motor (1) is stopped and the speed feedback signal is zero, it is saturated. Settings are made so that signals subject to limitations due to characteristics are input. That is, the rotation speed is controlled by changing the amplification factor of the speed feedback system.
この設定値は所望の把持力を得るための設定値となる。This set value is a set value for obtaining a desired gripping force.
即ち、この飽和電圧で把持力が決定される。That is, the gripping force is determined by this saturation voltage.
この飽和素子回路（５）は差動アンプに接続するが、例
えばツェナダイオードなどの非線形素子を用いれば構成
することができる。従来のモータの電機子電流を検出す
る方法では検出信号にノイズが含まれる場合が多く、こ
のようなノイズを除去するために電流検出回路にホール
素子を用いて電気的に絶縁するなどの方法が用いられて
いたが、この実施例では指令電圧自体を制限するためこ
のような電流フィードバックは必要なくノイ゛ズ対策も
軽減できるなどの利点がある。This saturation element circuit (5) is connected to the differential amplifier, and can be constructed using a nonlinear element such as a Zener diode. Conventional methods for detecting motor armature current often include noise in the detection signal, and in order to remove such noise, methods such as electrically insulating the current detection circuit using a Hall element are recommended. However, in this embodiment, since the command voltage itself is limited, such current feedback is not necessary, and noise countermeasures can be reduced.
上記実施例において直流モータ（１）の回転速度検出器
としてタコジェネレータを用いる方法の他ロータリーエ
ンコーダから送出されるパルスを％コンバータを通すこ
とによりて回転送度に比例した電圧を得る方法や、モー
タの発生する逆起電力を利用して回転速度を検出する方
法でもよい。In the above embodiment, in addition to the method of using a tacho generator as the rotational speed detector of the DC motor (1), there is also a method of obtaining a voltage proportional to the rotation rate by passing the pulses sent from the rotary encoder through a percentage converter, and A method of detecting the rotational speed using the back electromotive force generated by the rotational speed may also be used.
以上説明したように本発明によれば、簡易な回路構成で
把持力と速度を夫々独立に所望の値に制御でき、ノイズ
に対して安定に構成できる効果がある。As described above, according to the present invention, the gripping force and speed can be independently controlled to desired values with a simple circuit configuration, and the configuration can be stabilized against noise.
第１図は本発明装置の実施例説明図、第２図および第３
図は従来のロボットハンドの制御装置説明図である。
代理人 弁理士 則 近 ′ＩＪ 佑同 竹
花 喜久男Figure 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the device of the present invention, Figures 2 and 3 are
The figure is an explanatory diagram of a conventional robot hand control device. Agent Patent Attorney Chika Nori 'IJ Yudo Take
Kikuo Hana
Claims (1)
び上記ロボットハンドの把持力を設定する指令電圧と上
記モータの回転速度検出器より送出される速度フィード
バック系の回転速度信号との偏差を差動増幅器によりと
り、この差動増幅器出力信号で上記モータを回転駆動す
るに際し、上記差動増幅器に予め定めた設定値での飽和
特性を持たせることにより上記把持力を制御することを
特徴とするロボットハンドの制御装置。A differential amplifier calculates the deviation between the rotational speed of the motor that performs the gripping operation of the robot hand and the command voltage that sets the gripping force of the robot hand, and the rotational speed signal of the speed feedback system sent from the rotational speed detector of the motor. and, when the motor is rotationally driven by the differential amplifier output signal, the gripping force is controlled by giving the differential amplifier a saturation characteristic at a predetermined setting value. Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25494685A JPS62120989A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Controller for robot hand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25494685A JPS62120989A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Controller for robot hand |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62120989A true JPS62120989A (en) | 1987-06-02 |
Family
ID=17272052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25494685A Pending JPS62120989A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Controller for robot hand |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62120989A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08197467A (en) * | 1995-01-24 | 1996-08-06 | Honda Motor Co Ltd | Motion control device and motion control method in link device, and motion control device and motion control method in artificial hand |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP25494685A patent/JPS62120989A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08197467A (en) * | 1995-01-24 | 1996-08-06 | Honda Motor Co Ltd | Motion control device and motion control method in link device, and motion control device and motion control method in artificial hand |
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