JPS62202203A - 多関節マニピユレ−タの作業原点決定方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は作業用多関節マニピュレータの作業性を最良な
らしめる作業原点の位置を決定する方法に関する。

〔発明の背景〕

原子力発′亀プラント等では、多関節マニビーレータで
狭隘部の作業対象を点検・保守するためには種々の障害
物を回避して作業対象にアクセスし、作業をする必要が
ある。第２図は、その概念図を示したものである。多関
節マニピュレータは走行台車１００に搭載されて因る。

走行台車１００は、走行レール１１０上を移動する。走
行台車１ｏ。

および多関節マニビーレータへの給電や多関節マニビー
レータとコンソール２２０間の信号伝送ハ、給電レール
１０８を通して行なわれ、集電子１０６によってピック
アップされる。多関節マニピュレ〜りは走行台車１００
上のＴＶカメラ１０４からの映像情報によって、運転員
の操作あるいは制御装置２３５により作業対象のある目
的地まで搬送される（第１ステツプ）。その後、多関節
マニビーレータは障害物を回避しながら作業対象（第２
図においては弁２００）の目標作業物（第２図において
はボルト２０１）釦近づき（第２ステツプ）、例えば、
オペレータ室にあるマスタマニピュレータ２５０を操作
してデルト締緩等の作業を行う（第３ステツプ）。

問題は、目標作業物に到達した多関節マニピュレータの
姿勢が必ずしも作業に適した姿勢になっていなりことで
ある。この問題を解決するには、ステップ３において、
作業に適した多関節マニピュレータの作業原点（多関節
マニぎ−レータの根元の自由度の存する部分）の位置を
決定する必要がある。従来技術では、この問題を認識し
ておらず、多関節マニビーレータの作業原点とＡう概念
およびその最適な位置決めという概念は、これ寸でなか
った。

多関節マニピュレータで作業をするときＫは、上述の第
２図に示したような作業例の場合に限らず、如何なる作
業対象に対する如何なる作業の場合にも、それに適した
多関節マニピュレータの姿勢、ひいては、その姿勢をと
らせるための最適な作業原点の位置が必ずあるものであ
り、従って多関節マニピュレータで如何なる作業をする
七きにも、最適な作業原点の位置を決定することは望ま
しいことである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、多関節マニピュレータで作業をする場
合に、その作業に適した多関節マニピュレータの作業原
点の決定方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、多関節マニビーレータの先端の手先が作業を
行う作業点および該作業点を含み該作業に必要な手先の
作業領域を指定し、該作業領域に手先を到達させること
ができるような該多関節マニピュレータの作業原点（該
多関節マニピュレータの根元の自由度の存する部分）の
位置の集合を算出し、該集合の中から、該多関節マニピ
ュレータの作業性の良さを表わす評価関数の値を量大ま
たは最小ならしめるような作業原点の位置を選定するこ
とを特徴とする多関節マニビーレータの作業原点決定方
法にある。

〔発明の実施例〕

第１図において、多関節マニピュレータである作業用マ
ニビーレータは走行台車１００に支持されている。作業
用マニピュレータは、関節Ｊ１〜Ｊ５、アームＡ１〜Ａ
４、ローリング部Ｒ１〜Ｒ３を有し、かくてピッチおよ
びロールを含む８自由度５関節の多関節マニピュレータ
を構成している。このマニピュレータの先端には各種作
業をするための手先（エンドエフェクタ）Ｈが備えられ
ている。

本実施例の作業原点は根元の関節Ｊ、のローリング部Ｒ
１の中心である。

本実施例では、成る作業に必要な手先Ｈの作業領域４０
０が与えられた場合、作業性が最も良くなるように走行
台車１００によって作業原点である関節Ｊ、のローリン
グ部Ｒ１の中心の位置を決定する。作業性が良いという
概念は、作業空間５作業用マニピュレータの制御方法（
例えばマスタマニピュレータによって制御する方法等）
および作業用マニピュレータの構造などによって決まる
。作業性が最も良いということは、例えば、障害物が多
い空間において障害物との干渉を起さずに各関節おヨヒ
各アームの動作し得る領域がなるべく広いこと、又は、
可搬重量を大きくするために各関節およびローリング部
の出力トルクをなるべく小さくする（例えば第１図のよ
うに多関節マニピュレータが懸架式の場合には、真直ぐ
下向きになるようにする）こと、あるいは前記二つのこ
とを同時に満たすこと、などを意味する。以下、障害物
の存在下で障害物との干渉を起さずに動き得る領域をな
るべく広くすることを最良の作業性であるとする場合を
例にとる。

今、走行台車１００によって作業原点を成る位置に持っ
てきたとする。このとき、障害物がないと仮定した場合
の各アームＡｉの動き得る領域（動作領域という）の体
積をＶＡ　ｉ　（１＝１　＋　２・・・）とする。また
、この体積Ｖ□のうち、各アームＡｌが障害物による制
限を受けて動くことができない領域の体積をＶＡ、（１
＝１．２・・・）とする。第１図で例えば第２アームＡ
２の動作領域ＳＡ２の体積がＶＡ２であり、ＶＡ２のう
ち、障害物である配管１８０によって制限を受けてアー
ムＡ２が動くことのできない領域Ｓ２２の体積がＶ′Ａ
２である。ｖ：２の体積は、配管１８０と動作領域ＳＡ
２とが交差する部分だけでなく、障害物の存在によって
、アームＡ２が実質的にとれない領域（第１図において
は、動作領域ＳＡ２のうち配管１８０を境にしてアーム
Ａ２と反対側の領域）も含める。

体積Ｖ′Ａｉと体積ｖＡｌとの比Ｖ′、、７’Ｖ□が小
さい程、アームＡ、が障害物との干渉なしに動ける範囲
が広いことになる。

あるいはまた、アームＡ、の動作領域の体積ＶＡｉのう
ち、障害物による制限下でアームＡｉの動き得ｖ′ｘ１
／ｖＡ１が大きい程、アームＡ、が動き得る範囲が広い
ことになる。

多関節マニピュレータ全体としての動き得る広さを評価
するには、上述の様な体積比をマニピュレータの全ての
アームについて求め、その和すなわち下記の式（１）又
は式（２）を評価関数Ｅとする。

又は ここでに：アームの数 Ｗｌ：重み そして、マニビーレータの手先を前記作業領域に到達さ
せ得る全ての作業原点の位置に対して式（１）又は（２
）の評価関数Ｅを計算し、式（１）の評価関数の値を最
小にし、又は式（２）の評価関数の値を最大にするよう
な作業原点の位置を最も作業性の良い作業原点の位置と
して選定する。

上記のような計算・評価を行うためには、マニピュレー
タの手先の作業領域に対して各関節の位置を計算できな
くてはならない。この計算について次に説明する。各ア
ームＡｉは、その長さをｔｉ（１，は関節Ｊ、、　、　
Ｊ、間を示す。Ｊｏは作業原点を表わす）として、下記
のベクトルＡｌテｆｉゎすことができる。

ここで、Ｍｎは関節Ｊｎに対する座標変換マ）ＩＪソッ
クス、各関節の自由度構成によりて決まり、各自由度の
旋回量αｎｓ　（ｓは自由度番号を示し、２つの自由度
がある場合は、αｎ１が第１の自由度の旋回量を、αｎ
２が第２の自由度の旋回量を示す）の関数となる。例え
ば、関節Ｊ１では、座標変換マトリックスＭ′、は次の
様になる。関節Ｊ１は、ピッチとローリング部Ｒ１によ
るロールの自由度から構成されているので、ロールを第
１の自由度、ピッチを第２の自由度とすれば Ｍ；　＝　Ｍ；１（α。１）・Ｍ′１２（α、２）　　
　　　（４）ここで、 となる。式（３）より、各関節の位置 ＰＪｔ＝（ｘＢ　、　ｙＪｌ　、　ｚｙ４　）Ｔ（但し
Ｔは転置行列を示す）は、式（５）で示される。

従って、式（５）によ）作業原点に対する手先の作業領
域が求る。逆に手先の作業領域に対する作業原点の位置
及び各関節の位置は、式（５）の座標変換マトリックス
Ｍ１の逆行列Ｍ′１１を用いて、式（６）によに：多関
節マニピュレータの自由度数 逆行列Ｍ′−１も、式（４）と同様Ｋ（２）３廊の関数
となる。

以上は多関節マニピュレータ全体を作業用マニピュレー
タとし、走行台車１００のみで作業原点位置決め部を構
成している場合を対象とした。しかし、第２図のよりに
マスタマニビーレータ２５０で作業用マニビーレータを
制御するような場合は作業用マニピュレータを、マスタ
マニピュレータ２５０に対応するスレーブマニピュレー
タ２５１（＠２図中の関節Ｊ以降の多関節マニピュレー
タ）で構成し、作′ｌ＃原点位置決め部を走行台車１０
０と根元側アーム２６０で構成するのがよい（＠２図参
照）。このような実施例では、作業原点は第２図におけ
るスレーブマニピュレータ２５１の根元ｍｊｌＪのロー
リング１１１Ｈの中心となるから、マスクマニぜユレー
タ２５０でスレーブマニピユレータ２５１ｆｉｔｆｉ作
しやすいように該作業原点の位置を決定する。その後、
種々の作業（第２図の例では、各ゼルト２０１の締緩作
業が１つの作業とナル）に対して決まるスレーブマニピ
ュレータ２５１の作業１点（ローリング部Ｒ）の位置を
満足できるように、根元側アーム２６０の作業原点であ
みローリング部Ｒ１を走行台車１００で位置決めすると
いう２つのステップをとることになる。

以下、＊５Ｊ＠轡のより騨細な実施例を第３−から１１
１９−を用いて蟲明する。

１１３＠は本実ｍ＊による多関節マニピュレータの作業
原点決定の之めのシステムの構成図である。

Ａ、〜Ａ４はアーム、Ｊ、〜Ｊ５は関節、Ｒ１−Ｒ４は
ローリング部である。本実施例での多関節マニピュレー
タは、ローリング部Ｒ４よりアームＡ２までを含む３自
由度の作業原点位置決め用マニビーレータ（以後、第１
マニピユレータと記す）と、ローリング部Ｒ２以降の６
自由度の作業用マニピュレータ（以後、第２マニビーレ
ータと記す）から成り、この多関節マニビーレータを支
持し移動するための走行台車１００が設けられている。

第３図において、第１マニピユレータはプログラム制御
により自動的に制御され、第２マニピユレータはマスタ
マニピュレータ２５０によって遠隔で制御されるスレー
ブマニピュレータを構成している。

本実施例では第２マニピユレータの作業原点はローリン
グ部Ｒ２の中心である。

多［節マニピュレータは、レール１１０に懸架された走
行台車１００によって、操作対象の設置された場所まで
移動可能である。また、マスタマニピュレータ２５０、
多関節マニピュレータ総合豐祷青２３０、マスタ制御部
２４０、等は操作対象から遠く贈れた場所に設置し、操
作者は走行台車に取付けられたテレビカメラ１０４によ
ってモニタ２２０に映し出された操作対象の映偉を見な
がらマスタマニピュレータ２５０を操作する。マスタマ
ニピュレータの操作に伴う各関節、ローリング部等の角
度信号はマスタ制御部２４０及び多関節マニピュレータ
総合監視部２３０を介して第２マニピュレータ制御部に
転送される。多関節マニピュレータの制御は、操作対象
の場所に比較的近い場所に設置された第１マニピュレー
タ制御部３３０、第２マニピュレータ制御部３４０、及
び走行台車制御部３５０によシ、データ処理部３２０及
び通信制御部３１０を介して実施される。作業原点位置
決め装置３６０は、第１マニビーレータのアームＡ２先
端のローリング部Ｒ２（すなわち作業原点）の位置を決
めるため、第１マニビーレータ制御部３３０に接続され
た構成になっている。

走行台車１００の位置制御、第１マニビーレータ及び第
２マニピュレータの各関節Ｊ、〜Ｊ５や口−リング部Ｒ
１〜Ｒ４の角度の制御は、走行台車１００内に設けたモ
ータ駆動アンプによって直流モータを回転させることに
より実現される。このときの各直流モータ制御用の信号
は、信号伝送路１０８及びカップリング機構１０６によ
り、通信制御部３１０を介してモータ駆動アンプに送ら
れる。なお、関節及びローリング部の角度を制御するた
めの直流モータは、各関節及びローリング部に配置され
ている。

第３図に示す走行台車１００、第１マニピユレータ及び
第２マニピユレータを記号的に表わしたものが第４図で
ある。Ｈは手先（エンドエフェクタ）である。第４図か
られかるように、本実施例における多関節マニビーレー
タは、走行の自由度も含め１０自由度の構成である。本
実施例では、第２マニピユレータの作業原点はローリン
グ部Ｒ２の中心である。

次に、第３図に示す多関節マニピュレータ制御システム
における作業原点位置決め方法及びそのための装置につ
いて具体的に説明する。

多関節マニピュレータの作業原点を決定するためには、
走行台車１００によって多関節マニピュレータを操作対
象に充分届く位置まで移動させた後、第２マニピユレー
タの手先をその作業領域まで誘導しておく必要がある。

この理由は、予めわかっている障害物の他に障害物の発
生があるかも知れないからである。

第５図は第３図に示す作業原点位置決め装置３６０の構
成を示したものである。第５図に示すごとく、作業原点
位置決め装置３６０は、障害物３次元形状記憶部３６２
、手先操作領域記憶部３６４、評価関数演算部３６６及
び最良作業原点位置演算部３６８より構成される。

障害物３次元形状記憶部３６２では、マニピュレータに
とって障害物とみなされる操作対象点以外の操作対象物
及び実際の障害物（配管、サポート等）の３次元形状の
データとして操作の開始前に第３図に示すコンソール２
１０より入力したデータを記憶する。この他に、多関節
マニビーレータの手先を作業点に誘導する際に発見され
た新たな障害物もデータとして記憶される。

操作対象物及び障害物は一般に３次元的に単純な形状を
したものとは限らず、たとえば、第２図で示したような
弁の場合、形状が比較的複雑であり、実際形状をそのま
まデータとして入力する方法は実用的とは言えないので
、入力し易い形状に等価変換するのが望ましい。第６図
は障害物３次元形状をデータとして入力し易い形状に等
価変換する方法を示したものである。第６図において、
（、）は弁の実際形状を示しており、ノ・ンドル部７０
１、弁棒ケーシング部７０２、フランジ部７０３等はか
なり複雑な形状をしている。しかし、ノ・ンドル部７０
１、弁棒ケーシング部７０２、フランジ部７０３をそれ
ぞれ第６図（ｂ）に示す円柱形状７０４゜７０５．７０
６に変換した３次元形状に置き替えて考えれば、円柱上
面及び下面の中心座標及び半径を入力するだけで３次元
形状を表現できる。同様に、障害物としての配管０１は
、多関節マニピュレータの動き得る範囲でその円柱形状
をデータ入力しておけばよい。

次に、手先操作バタン記憶部３６４では、１番目の作業
点の座標Ｐｔ（ｘｔ、ｙｔ、ｚ、ｌ）を入力し記憶させ
ておく。ここで１番目の作業点とは、例えば、第６図に
示す多数のボルト２０１が作業対象物である場合を例に
とると、１番目のボルトの位置をいう。また、作業点Ｐ
ｉ　（ｘｔ　＋　ｙｔ　＊　ｚｔ　）に対して指定した
第２マニピユレータ先端の手先Ｈの作業領域Ｑ１を記憶
させておく。この手先の作業領域は手先の行う作業内容
によって決壕るが、作業内容に応じて予め用意された複
数の三次元作業領域／９ターンから作業点毎に選定する
。代表的には、作業領域パターンとして第７図（ｂ）の
如き楕円体を定義し、その長軸の長さＬＸ、長軸に対し
て直交する軸の長さＬｙ　、　Ｌｚを指定して記憶させ
、また長軸の方向をベクトルとして指定し記憶させる。

手先の作業領域が第７図（ａ）の如き球体である場合は
楕円体の特殊々場合（Ｌｘ　＝＝　Ｌｙ　＝　Ｌｚ　）
とみなすことができ、また第７図（ｅ）の如き作業領域
は同図（ｂ）の楕円体で代用することができる。

評価関数演算部３６６では、作業点Ｐｌ（ｘｉ、ｙｉ。

ＺＸ）とそれに対応する上述した手先の作業領域Ｑ１に
対して、後記の評価関数を最大にするような第２マニピ
ユレータの最良の作業原点の位置を算出する。

第８図は作業点Ｐｉ　（ｘｉ　＊　ｙｉ　＋　ｚｌ）と
手先の作業領域Ｑｚから第１アニピユレータの最良な作
業原点を決定するための過程を示す説明図である。同図
において、作業点ＰＩ　（Ｘｉ　＋　７ｉ　＋　Ｚｉ　
）に対して、作業領域Ｑｌを含む第２マニピユレータの
手先の動作範囲を表わすパターン６００ａの所定の位置
（該動作範囲パターン６００ａを見て人間が指定する）
を合わせ、該動作範囲ノｆターン６００ａを作業点Ｐｉ
の回りで所定の角度Δθずつ逐次回転させる。

６００ｂはΔθ回転後の該動作範囲・母ターンを示す。

一方、第２マニビーレータの手先の動作範囲パターンと
それに対する作業原点の位置とは一定の関係にあり、該
動作範囲パターンを回転させると、それに対する作業原
点の軌跡は円弧を描く。

一方、第１マニピユレータの先端の動作範囲に上記の作
業原点が包含されなければならないという条件から、第
９図の作業原点の軌跡の円弧の範囲は制限される。この
結果残った許容される作業原点存在範囲を６２０ａ〜６
２０ｄとする。

このようにして選定された作業原点の存在範囲から、第
２マニピユレータの障害物を考慮した動作範囲の広さを
評価する評価関数を計算し、その評価関数が最も大きい
値をとるような作業原点を最良の作業原点として決定す
る。

第９図は上記の評価関数を演算する方法を説明する図で
ある。同図において、ローリング部Ｒ２の中心が作業原
点である。まず、第２マニピユレータの第１のアームＡ
３について考える。障害物１８０がなく該アームＡ３が
自由に動けると仮定した場合の該アームＡ３が作る動作
領域の全体積を（Ｖｒ　＋　Ｖｆ　）３とし、障害物１
８０によって動きが制限された状態で該アームＡ３が動
き得る領域の全体積を（Ｖｆ）　３とするとき、下式（
６）によって表わされる値を第１のアームＡ３に対する
評価値とする。

同様な評価を残りの第２のアームＡ４、第３のアームＡ
５に対しても行ない、下式（７）で表わされるそれらの
総和Ｅを評価関数とする。

このような評価関数Ｅの値を第８図に示す前記の許容さ
れる作業原点存在範囲６２０ａ〜６２０ｄに含まれる各
作業原点に対して求める。例えば作業原点６２０ａに対
するＥの値をＥ（ａ）で表わす。

この評価関数の演算において、各関節の最大動作角度に
差がある場合には、最大動作角度に応じた重みＷｉを考
慮することもできる（前出の式（１）又は（２）参照）
。

最後に、第５図における最良作業原点位置演算部３６８
では、許容される作業原点存在範囲６２０ａ〜６２０ｄ
に含まれる各作業原点のうちから式（７）によって演算
した評価関数Ｅが最大の値を与える作業原点を探し、決
定する。つまシ、次式（８）によって作業点Ｐｉに対す
る最良な作業原点の位置Ｇ１が決定される。

ｍａｘ　（Ｅ（ｔ）　、　ｔ＝　ａ−ｄ　）−＞Ｇ１　
　　　（８）このようにして作業点Ｐｉ（ｘｉ、ｙｔ、
ｚｔ）に対する最良の作業原点Ｇｉの位置が決定される
。作業点Ｐｉが複数ある場合には、これまでの手順と同
様にして各作業点Ｐｌに対する最良作業原点Ｇｉを決定
することができる。

第１０図は弁のデルト締緩作業の実施例を示したもので
ある。この場合、各デルトの位置が各作業点である。こ
のように、１つの操作対象について、接近した場所に複
数の作業点Ｐｉがある場合、各々の作業点に対する最良
な作業原点位置Ｇｉ（１＝１〜ｎ）が上記のような方法
で決定される。これらの作業原点Ｇｌは、第１マニピュ
レータにとっては作業点となっておシ、各作業原点Ｇ１
の集まりを第１マニピユレータにとっての作業領域と考
えることができる。よって、各作業原点Ｇｌ（ｉ＝１〜
ｎ）の集まりによって構成される作業領域（第１マニピ
ユレータにとっての）を第７図の作業領域パターンに置
き変え、障害物を考慮して、前述の第４図の作業原点Ｒ
２の位置決めと同様な手法によって、第１マニピユレー
タの作業原点Ｒ４の位置、ひいては走行台車１００の位
置を決めることができる。この場合、走行台車１００は
１次元の動きのみが許されており、作業点Ｇ４（１＝１
〜ｎ）のうち何箇所かの作業点が走行台車１００の１箇
所の位置からの操作では操作が不可能な場合も生じる。

この理由は、各作業原点Ｇｌ（１＝１〜ｎ）はベクトル
を持っており、方向が指定されているからである。

上記の実施例では、多関節マニピュレータがプログラム
制御によって動く第１マニビーレータと、マスタースレ
ーブ方式によって動くスレーブマニピュレータとしての
第２マニピユレータとの連結構成のものについて説明し
た。以下では、多関節マニピュレータとして、第４図に
示す９自由度マニピュレータを全プログラム制御方式で
動かす場合の実施例を示す。全プログラム制御方式の場
合、スレーブマニピュレータの作業原点を決定するアル
ゴリズムを拡張することが可能である。ただし、第８図
において第２マニピユレータの手先の動作領域として考
えたノ卆ターン６００ａは９自由度の多関節マニピュレ
ータによるパターンに置き替え、評価関数は式（９）を
用いて算出する必要がある。

ここで、６自由度マニピュレータの場合と異なるのは、
７自由度以上の冗長自由度のマニピュレータの場合は手
先の１つのベクトルに対して走行車の位置は一意に定ま
らない。よって、第１１図に示すように、ある領域の動
作範囲１０５の中から最良な作業原点（走行台車の位置
）を決めることとなる。

以上の説明では、各アームの自由に動き得る動作範囲を
できるだけ広く取れるように作業原点を定めることが最
も作業性の良いものであるとの見地に基づく評価関数を
用いて作業原点を決定したが、作業原点決定のための評
価関数としては、必要に応じ他の評価関数を用いること
もできる。例えば各関節やローリング部の直流モータの
トルクを最小にするように作業原点を定めることが作業
性に最も良いとの見地に基づく評価関数を用いて作業原
点を決定することも可能であり、そのようにすることは
マスタースレーブ方式でスレーブマニピュレータを操作
する場合にマスタマニピュレータの操作者の負担を軽く
する等において利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、多関節マニピュ
レータの作業性を最良ならしめる作業原点が位置決めで
きるため、作業が容易になり、作業に要する時間の大幅
な短縮が可能となり、マスタースレーブ方式による操作
の場合にはマスク・マニビーレータ操作者の疲労を大幅
に軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概念図、第２図は従来技術
を示す図、第３図は本発明による多関節マニピュレータ
の作業原点決定のための装置の−実施例を示す図、第４
図は多関節マニピュレータの構成例を示す模式図、第５
図は第３図の一部の構成をオオ図、第。１皆障害物。３
次え、２２表現法を示す図、第７図（ａ）　、　（ｂ）
　、　（ｃ）は手先の作業領域を示す図、第８図は許容
される作業原点の存在範囲を決める原理説明図、第９図
は各アームについて評価関数を演算する原理説明図、第
１０図は第１マニビーレータと第２マニピュレータの連
結形マニビーレータにおける第１マニビーレータの原点
位置を決める方法の説明図、第１１図は冗長自由度多関
節マニビーレータの作業原点位置決め方法の説明図であ
る。 〔符号の説明〕 Ｊ、〜Ｊ５：マニピュレータの関節 Ｈ：マニビュレータの手先 ＳＡ２　Ｉ　ＳＡ２　’動作領域　　１０〇二走行台車
１０４：テレビカメラ ２３５：多関節マニビーレータ制御装置２２０：モニタ ２５０：マスタ・マニピュレータ ２６０：第１マニピユレータ ２５１：第２マニピユレータ ２０１：ボルト　　　　１８０：障害物２１０：コンソ
ール ２３０：多関節マニピュレータ総合監視部２４０：マス
タ制御部　３１０：通信制御部３２０：データ処理部 ３３０：第１マニピユレータ制御部 ３４０：第２マニピユレータ制御部 ３５０：走行台車制御部 ３６０：作業原点位置決め装置 Ａ１へＡ４：マニピュレータのアーム Ｒ１−Ｒ４：マニピュレータのローリンク部３６２：障
害物３次元形状記憶部 ３６４：手先操作パターン記憶部 ３６６：評価関数演算部 ３６８：最良原点位置演算部 ０１〜Ｇｎ二最良作業原点 第１図 第５図 第４図 社な　　ｎ　　Ｒｒｌ 第１０図 市Φ凶 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多関節マニピュレータの先端の手先が作業を行う作
   業点および該作業点を含み該作業に必要な手先の作業領
   域を指定し、該作業領域に手先を到達させることができ
   るような該多関節マニピュレータの作業原点（該多関節
   マニピュレータの根元の自由度の存する部分）の位置の
   集合を算出し、該集合の中から、該多関節マニピュレー
   タの作業性の良さを表わす評価関数の値を最大または最
   小ならしめるような作業原点の位置を選定することを特
   徴とする多関節マニピュレータの作業原点決定方法。 ２、上記評価関数として、上記多関節マニピュレータの
   各アームの障害物存在による制約下で動き得る領域の体
   積と障害物非存在下で動き得る領域の体積との比を該多
   関節マニピュレータの全てのアームについて合計した和
   、又は、上記多関節マニピュレータの各アームの障害物
   存在による制約のため動き得ない領域の体積と障害物非
   存在下で動き得る領域の体積との比を該多関節マニピュ
   レータの全てのアームについて合計した和を用い、前者
   の和を最大、又は後者の和を最小ならしめるような作業
   原点の位置を前記集合の中から選定する特許請求の範囲
   第１項記載の多関節マニピュレータの作業原点決定方法
   。