JP2002000678A - Method for monitoring of unusual operation of body operating device - Google Patents

Method for monitoring of unusual operation of body operating device

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JP2002000678A
JP2002000678A JP2000184836A JP2000184836A JP2002000678A JP 2002000678 A JP2002000678 A JP 2002000678A JP 2000184836 A JP2000184836 A JP 2000184836A JP 2000184836 A JP2000184836 A JP 2000184836A JP 2002000678 A JP2002000678 A JP 2002000678A
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control power
board
limb
controller
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JP2000184836A
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Japanese (ja)
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Ryokichi Hirata
亮吉 平田
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure patient's safety by turning off a control power source in the case of unusual operation. SOLUTION: At the body operating device that has a body operating device, a controller 100, watch dog timer circuit 2a in the controller 100, two gate circuit 6 and 7, comparative circuit 8 that compares outputs of two gate circuit 6 and 7, and logical circuit 9 that performs logical calculation of the output of the comparative circuit 8, pulse is outputted from PIO board of the controller 100 to the watch dog timer circuit 2a within fixed time, a watch dog timer circuit 2b makes the control power off when the pulse is not inputted to the watch dog timer circuit 2b within the fixed time, an alarm condition of the controller 100 is monitored, outputs of control power on confirmation signal for the logical circuit and brake releasing confirmation signal are inputted to the PIO board 2b, and the control power is turned off when at least one side of the signal is unusual.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、肢体の機能回復に
用いられるリハビリテーション支援装置やトレーニング
装置等の肢体駆動装置の異状監視方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for monitoring an abnormality of a limb driving device such as a rehabilitation support device or a training device used for recovering the function of a limb.

【0002】[0002]

【従来の技術】制御装置にハードウェアやソフトウェア
に起因する故障が発生した場合に、その異常監視を正確
に行なうことができる異常監視方法が特開平8−171
507号公報に開示されており、図3に示すようになっ
ている。この図において、13A,13Bは近接して配
置されてこの監視システムを構成する2台の制御装置で
ある。14A,14Bは制御装置13A,13Bに搭載
されたCPUであり、15A,15BはCPU14A,
14Bより出力されるヘルスチェック信号、16A,1
6BはCPU14A,14Bに入力されるヘルスチェッ
ク信号、17A,17Bはヘルスチェック信号15A,
15B,16A,16Bの送受信が行なわれるPI/
O、 18A,18Bはシステム中の全アプリケーショ
ンタスクの中の最高位レベルで動作する第1ループ監視
タスク、19A,19Bは全アプリケーションタスク中
の最低位レベルで動作する第2ループ監視タスク、20
A,20Bはこの第2ループ監視タスク19A,19B
によってリセットされるループ監視フラグ、21A,2
1Bはシステムがダイナミックループ状態に陥っている
と判断されたときにセットされるループ異常フラグ、2
2A,22Bはループ異常フラグの内容に基づいてヘル
スチェック信号15A,15Bを出力する第1相互監視
タスク、23A,23Bは相手側制御装置のヘルスチェ
ック信号16A,16Bを入力して当該相手側制御装置
の正常/異常を判定する第2相互監視タスクである。全
アプリケーションタスク中の最低位レベルで動作してい
る第2ループ監視タスク19A,19Bは、0.5秒毎
にループ監視フラグ20A,20Bをセットし、システ
ム中の全アプリケーションタスク中の最高位レベルで動
作している第1ループ監視タスク18A,18Bは、1
0秒毎にループ監視タスクをリセットする。この時、既
にループ監視フラグ20A,20Bがリセットされてい
た場合、第1ループ監視タスク18A,18Bはシステ
ムがダイナミックループ状態に陥っていると判断して、
ループ異常フラグをセットする。制御装置13A,13
Bはこのようなループ監視によって、自装置の状態を常
時監視している。また、第1相互監視タスク22A,2
2Bはヘルスチェック手段として5秒毎にヘルスチェッ
ク信号の論理を反転させて出力する。ただし、この時ル
ープ異常を相手側の制御装置13A,13Bへ通知する
ため、ヘルスチェック信号の論理反転は行なわない。第
2相互監視タスク23A,23Bは相手側の制御装置1
3A,13Bの状態を監視するもので、1秒毎にヘルス
チェック信号の論理を判定し、8秒間連続してヘルスチ
ェック信号の論理が反転しない場合に相手側の制御装置
13A,13Bを異常と判断する。上記ヘルスチェック
信号15A,15B,16A,16Bの信号波形が図4
に示されているように、正常である間は5秒毎にその論
理を反転させてメイク/ブレイクを繰り返すパルス波形
となり、異常が発生するとメイク/ブレイクの反転が8
秒以上停止する。
2. Description of the Related Art An abnormality monitoring method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-171, which is capable of accurately monitoring an abnormality when a failure caused by hardware or software occurs in a control device.
No. 507, which is as shown in FIG. In this figure, 13A and 13B are two control devices which are arranged close to each other and constitute this monitoring system. 14A and 14B are CPUs mounted on the control devices 13A and 13B, and 15A and 15B are CPUs 14A and
Health check signal output from 14B, 16A, 1
6B is a health check signal input to the CPUs 14A and 14B, and 17A and 17B are health check signals 15A and 15A.
PI / 15B, 16A, 16B transmission / reception
O, 18A and 18B are first loop monitoring tasks operating at the highest level among all application tasks in the system, 19A and 19B are second loop monitoring tasks operating at the lowest level among all application tasks, 20
A and 20B are the second loop monitoring tasks 19A and 19B
Monitoring flag, 21A, 2 reset by
1B is a loop abnormality flag that is set when it is determined that the system is in a dynamic loop state;
2A and 22B are first mutual monitoring tasks that output health check signals 15A and 15B based on the contents of the loop abnormality flag, and 23A and 23B receive the health check signals 16A and 16B of the other control device and control the other control. This is a second mutual monitoring task for determining whether the device is normal or abnormal. The second loop monitoring tasks 19A and 19B operating at the lowest level among all the application tasks set the loop monitoring flags 20A and 20B every 0.5 seconds, and set the highest level among all the application tasks in the system. The first loop monitoring tasks 18A and 18B operating on
Reset the loop monitoring task every 0 seconds. At this time, if the loop monitoring flags 20A and 20B have already been reset, the first loop monitoring tasks 18A and 18B determine that the system is in a dynamic loop state,
Set the loop error flag. Control devices 13A, 13
B constantly monitors the state of its own device by such loop monitoring. Also, the first mutual monitoring task 22A, 2
2B is a health check unit that inverts the logic of the health check signal every 5 seconds and outputs it. However, at this time, since the loop abnormality is notified to the control devices 13A and 13B on the other side, the logic inversion of the health check signal is not performed. The second mutual monitoring tasks 23A and 23B are connected to the control device 1 of the other party.
3A and 13B are monitored, and the logic of the health check signal is determined every second. If the logic of the health check signal is not inverted continuously for 8 seconds, the control devices 13A and 13B on the other side are regarded as abnormal. to decide. The signal waveforms of the health check signals 15A, 15B, 16A, 16B are shown in FIG.
As shown in Fig. 7, during normal operation, the pulse waveform is inverted every 5 seconds and the make / break is repeated. When an abnormality occurs, the make / break is inverted by 8 times.
Stop for more than a second.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術では制御装置13A,13Bにハードウェアやソフト
ウェアに起因する故障が発生した場合でも正確な異常監
視が行なえるものの、異常を検出するまでに8秒間の時
間を要する。そのため、ロボットに適用した場合は異常
が発生してから8秒間はロボットが動作し続けるという
問題があった。特に、肢体の機能を回復するために用い
られるリハビリテーション支援装置やトレーニング装置
等の肢体駆動装置においては、人間が肢体駆動装置に固
定されており、異常時には早急に停止させなければ人間
の関節に負荷がかかり怪我をする可能性があるため危険
であるという問題があった。そこで、本発明は、かかる
問題を解決するためになされたものであり、互いに接続
された制御装置の少なくとも一方が異常のときは制御電
源をOFFにして患者の安全を確保できるようにするこ
とを目的とする。また、サーボアンプの指令電圧が指令
電圧監視回路の設定しきい値以上のときは制御電源をO
FFにし、リミッタ回路の設定しきい値以上のときは設
定しきい値にクランプして患者の安全を確保できるよう
にすることを目的とする。
However, in the above-mentioned prior art, even when a failure caused by hardware or software occurs in the control devices 13A and 13B, accurate abnormality monitoring can be performed. It takes time for seconds. Therefore, when applied to a robot, there is a problem that the robot continues to operate for 8 seconds after the occurrence of an abnormality. In particular, in a limb driving device such as a rehabilitation support device or a training device used for restoring the function of a limb, a human is fixed to the limb driving device. There was a problem that it was dangerous because it could cause injuries. Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and when at least one of the control devices connected to each other is abnormal, the control power is turned off to ensure patient safety. Aim. When the command voltage of the servo amplifier is equal to or higher than the threshold set by the command voltage monitoring circuit, the control power supply is turned off.
An object of the present invention is to secure the patient's safety by clamping to a set threshold value when the value is equal to or larger than a set threshold value of the limiter circuit.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、肢体の機能を回復するために用いられる
リハビリテーション支援装置やトレーニング装置等の肢
体駆動装置であって、肢体を駆動することができる肢体
駆動装置と、コントローラと、前記コントローラ内のウ
ォッチドッグタイマ回路と、2つのゲート回路と、前記
2つのゲート回路の出力を比較する比較回路と、前記比
較回路の出力の論理演算を行なう論理回路を備えた肢体
駆動装置において、前記コントローラ内のPIOボード
から設定時間以内で前記ウォッチドッグタイマ回路にパ
ルスを出力し、前記設定時間以内で前記ウォッチドッグ
タイマ回路にパルス入力がないときはウォッチドッグタ
イマ回路が制御電源をOFFにし、前記コントローラ内
のアラーム状態を監視し、前記論理回路の制御電源ON
確認信号とブレーキ解放確認信号の出力をPIOボード
へ入力し、少なくとも一方が異常のときは制御電源をO
FFにすることを特徴としている。また本発明は、前記
肢体駆動装置に非常停止スイッチと、患者用停止スイッ
チと、断線検出可能な力センサと、断線検出可能なタッ
チセンサを備え、前記非常停止スイッチと前記患者用提
出スイッチと前記タッチセンサの信号をそれぞれ前記コ
ントローラ内のPIOボードの2つのチャンネルへ入力
し、少なくとも一つが異常のときは制御電源をOFFに
することを特徴としている。また本発明は、コントロー
ラ内にサーボアンプを備え、前記サーボアンプのエンコ
ーダパルスと速度指令モニタ出力をそれぞれ前記コント
ローラに備えられたカウンタボードとADボードに入力
し、少なくとも一方が異常のとき制御電源をOFFにす
ることを特徴としている。また本発明は、コントローラ
内に指令電圧監視回路を備え、前記コントローラ内のD
Aボードからサーボアンプへ出力される指令電圧が前記
指令電圧監視回路の設定しきい値電圧以上のときは前記
指令電圧監視回路が制御電源をOFFにすることを特徴
としている。また本発明は、コントローラ内にリミッタ
回路を備え、前記コントローラ内のDAボードからサー
ボアンプへ出力される指令電圧が前記リミッタ回路の設
定しきい値電圧以上のときは前記リミッタ回路が設定し
きい値電圧にクランプすることを特徴としている。この
ようになっているため、異常のときは制御電源をOFF
にしたりクランプするので、患者の安全が確保されるの
である。
In order to solve the above problems, the present invention relates to a limb driving device such as a rehabilitation support device or a training device used for restoring the function of a limb. Limb driving device, a controller, a watchdog timer circuit in the controller, two gate circuits, a comparison circuit for comparing outputs of the two gate circuits, and a logical operation of an output of the comparison circuit In a limb driving device provided with a logic circuit, a pulse is output from the PIO board in the controller to the watchdog timer circuit within a set time, and if there is no pulse input to the watchdog timer circuit within the set time, a watch is output. A dog timer circuit turns off the control power supply and monitors the alarm state in the controller. And, control power ON of the logic circuit
Input the output of the confirmation signal and brake release confirmation signal to the PIO board. If at least one of them is abnormal, turn off the control power supply.
The feature is to make it FF. The present invention also includes an emergency stop switch, a stop switch for a patient, a force sensor capable of detecting a disconnection, and a touch sensor capable of detecting a disconnection in the limb drive device, wherein the emergency stop switch, the submission switch for the patient, A signal of the touch sensor is input to each of two channels of the PIO board in the controller, and when at least one of them is abnormal, the control power is turned off. Further, the present invention includes a servo amplifier in a controller, inputs an encoder pulse and a speed command monitor output of the servo amplifier to a counter board and an AD board provided in the controller, respectively, and turns off a control power supply when at least one of them is abnormal. It is characterized in that it is turned off. Further, according to the present invention, a command voltage monitoring circuit is provided in the controller, and D
When the command voltage output from the A-board to the servo amplifier is equal to or higher than the threshold voltage set by the command voltage monitoring circuit, the command voltage monitoring circuit turns off the control power supply. The present invention further includes a limiter circuit in the controller, and when the command voltage output from the DA board in the controller to the servo amplifier is equal to or higher than a set threshold voltage of the limiter circuit, the limiter circuit sets the set threshold voltage. It is characterized by being clamped to a voltage. Because of this, the control power supply is turned off in the event of an abnormality.
Or clamp, ensuring patient safety.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は本発明の方法を実施する肢体
駆動装置のシステム構成を示す図であり、図2は図1の
肢体駆動装置を制御する際の1制御周期の処理手順を示
すフローチャートである。図1において、1は制御ソフ
ト、1aはDAボード速度指令電圧リミッタ、2は電気
ハード、3は肢体駆動装置、4は速度指令電圧監視回
路、5はリミッタ回路、6、7はゲート回路、8は比較
回路、9は論理回路、10はサーボアンプ、11はモー
タ、12は患者である。電気ハード2はウォッチドック
回路2aと、PIO2b、力センサアンプ2c、力セン
サ2g、タッチセンサアンプ2d、タッチセンサ2h、
停止スイッチ2e、患者用停止スイッチ2fから構成さ
れており、コントローラ100は電気ハード2と、速度
指令電圧監視回路4、リミッタ回路5、ゲート回路6,
7、比較回路8、論理回路9、サーボアンプ10から構
成されている。図1の肢体駆動装置3のシステム構成に
ついて説明すると、 肢体駆動装置3を制御する1制御周期毎に、ソフト
ウェア1によりPIO2bを介して設定時間以内にウォ
ッチドッグタイマ回路2aへ1パルス出力し、ソフトウ
ェア1の状態をウォッチドッグタイマ回路2aで監視し
ている。ソフトウェア暴走時にはウォッチドッグタイマ
回路2aにより制御電源がOFFとなる。 非常停止スイッチ2eと患者用停止スイッチ2fと
タッチセンサ2hの信号をそれぞれPIO2bの2つの
チャンネルへ入力し、少なくとも一つが異常のときは制
御電源をOFFにする。 コンピュータの処理によりコントローラ100に備
えられたDAボードからサーボアンプ10への指令電圧
を設定しきい値電圧でクランプし、DAボードからサー
ボアンプ10への指令電圧が前記指令電圧監視回路の設
定しきい値電圧以上のとき制御電源をOFFにする。 DAボードからサーボアンプ10への指令電圧がリ
ミッタ回路の設定しきい値電圧以上のときリミッタ回路
5により設定しきい値電圧にクランプする。 コントローラ100のアラーム状態を監視し、論理
回路9の制御電源ON確認信号とブレーキ解放確認信号
をPIO2bへ入力し、少なくとも一方が異常のとき制
御電源をOFFにする。 サーボアンプ10のエンコーダパルスと速度指令モ
ニタ出力をそれぞれコントローラ100に備えられたカ
ウンタボードとADボードに入力し、少なくとも一方が
異常のとき制御電源をOFFにする。 というような異常監視が行なわれる。次に図2のフロー
チャートを用いて肢体駆動装置の1制御周期の処理につ
いて説明する。肢体駆動装置のインピーダンス制御を行
なう場合の処理は、(1)のフローが選択され次の手順
で処理される。 (S1)ウォッチドッグタイマ回路2aへパルス出力す
る (S2)力センサ2c、エンコーダ信号等のセンサ信号
を取得する (S3)力センサ2cの絶対値を確認し、1周期前の力
センサ値と現在の力センサ値を比較して力センサ値の確
認をする (S4)順運動学の計算をする (S5)位置偏差の計算をする (S6)逆運動学の計算をする (S7)目標角度を確認し、設定角度以上のときクラン
プする (S8)アーム動作範囲を確認し、動作範囲外のときク
ランプする (S11)サーボアンプ10の速度指令モニタ出力を取
得する (S12)サーボアンプ10の速度指令モニタ出力とD
Aボードからサーボアンプ10へ出力される指令電圧計
算値を比較する (S13)DAボードからサーボアンプ10へ出力され
る指令電圧をクランプする (S14)DAボードよりサーボアンプ10へ指令電圧
を出力する この手順によると、(S3)の力センサ値の確認と、
(S12)のサーボアンプ10の速度指令モニタ出力と
DAボードからサーボアンプへ出力される指令電圧計算
値の比較のところで、異常発生時にはPIO2bにより
制御電源用リレーを駆動し、制御電源をOFFにする。
制御周期は数msecであるので、異常発生から数msecで装
置を停止させることができる。肢体駆動装置の位置制御
を行なうときは(2)が選択され、次の手順で処理され
る。 (S1)ウォッチドッグタイマ回路2aへパルスを出力
する (S2)力センサ2cや、エンコーダ信号等のセンサ信
号を取得する (S9)目標角度を確認し、設定角度以上のときクラン
プする (S10)アーム動作範囲を確認し、動作範囲外のとき
クランプする (S11)サーボアンプ10の速度指令モニタ出力を取
得する (S12)サーボアンプ10の速度指令モニタ出力とD
Aボードからサーボアンプ10へ出力される指令電圧計
算値を比較する (S13)DAボードからサーボアンプ10へ出力され
る指令電圧をクランプする (S14)DAボードよりサーボアンプ10へ指令電圧
を出力する この手順によると(S12)のサーボアンプ10の速度
指令モニタ出力とDAボードからサーボアンプ10へ出
力される指令電圧計算値の比較のところで、異常発生時
にはPIO15により制御電源用リレーを駆動し、制御
電源をOFFにする。制御周期は数msecであるので、異
常発生から数msecで装置を停止させることができる。以
上、図1、図2について説明したように、ソフトウェア
1と電気ハード2のそれぞれについて信号がフィードバ
ックされ、肢体駆動装置3の状態が監視されるようにな
っている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a limb driving device for implementing the method of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in one control cycle when controlling the limb driving device of FIG. In FIG. 1, 1 is control software, 1a is a DA board speed command voltage limiter, 2 is an electric hardware, 3 is a limb driving device, 4 is a speed command voltage monitoring circuit, 5 is a limiter circuit, 6, 7 are gate circuits, 8 Is a comparison circuit, 9 is a logic circuit, 10 is a servo amplifier, 11 is a motor, and 12 is a patient. The electric hardware 2 includes a watchdog circuit 2a, a PIO 2b, a force sensor amplifier 2c, a force sensor 2g, a touch sensor amplifier 2d, a touch sensor 2h,
The controller 100 includes an electric hardware 2, a speed command voltage monitoring circuit 4, a limiter circuit 5, a gate circuit 6, and a stop switch 2e.
7, a comparison circuit 8, a logic circuit 9, and a servo amplifier 10. The system configuration of the limb driving device 3 of FIG. 1 will be described. For each control cycle for controlling the limb driving device 3, one pulse is output to the watchdog timer circuit 2a within a set time by the software 1 via the PIO 2b. The state of 1 is monitored by the watchdog timer circuit 2a. At the time of software runaway, the control power is turned off by the watchdog timer circuit 2a. Signals from the emergency stop switch 2e, the patient stop switch 2f, and the touch sensor 2h are input to the two channels of the PIO 2b, respectively, and when at least one is abnormal, the control power is turned off. The command voltage from the DA board provided to the controller 100 to the servo amplifier 10 is clamped by a set threshold voltage by the processing of the computer, and the command voltage from the DA board to the servo amplifier 10 is set by the command voltage monitoring circuit. When the voltage is equal to or higher than the value voltage, the control power is turned off. When the command voltage from the DA board to the servo amplifier 10 is equal to or higher than the set threshold voltage of the limiter circuit, the limiter circuit 5 clamps to the set threshold voltage. The alarm state of the controller 100 is monitored, and a control power ON confirmation signal and a brake release confirmation signal of the logic circuit 9 are input to the PIO 2b, and when at least one of them is abnormal, the control power is turned OFF. The encoder pulse and the speed command monitor output of the servo amplifier 10 are respectively input to a counter board and an AD board provided in the controller 100, and when at least one of them is abnormal, the control power is turned off. Such abnormality monitoring is performed. Next, the processing of one control cycle of the limb driving device will be described with reference to the flowchart of FIG. In the process for controlling the impedance of the limb driving device, the flow of (1) is selected and the process is performed in the following procedure. (S1) Pulse output to the watchdog timer circuit 2a (S2) Acquire sensor signals such as the force sensor 2c and encoder signal (S3) Check the absolute value of the force sensor 2c, and check the force sensor value one cycle before and the current (S4) Calculate forward kinematics (S5) Calculate position deviation (S6) Calculate inverse kinematics (S7) Set target angle Check and clamp if the angle is greater than or equal to the set angle. (S8) Check arm operating range and clamp if out of operating range. (S11) Obtain speed command monitor output of servo amplifier 10. (S12) Speed command of servo amplifier 10. Monitor output and D
Comparing the command voltage calculation values output from the A board to the servo amplifier 10 (S13) Clamping the command voltage output from the DA board to the servo amplifier 10 (S14) Outputting the command voltage from the DA board to the servo amplifier 10 According to this procedure, the confirmation of the force sensor value of (S3),
When the speed command monitor output of the servo amplifier 10 is compared with the command voltage calculation value output from the DA board to the servo amplifier in (S12), when an abnormality occurs, the control power relay is driven by the PIO 2b to turn off the control power. .
Since the control cycle is several milliseconds, the device can be stopped several milliseconds after the occurrence of the abnormality. When the position control of the limb driving device is performed, (2) is selected, and the process is performed in the following procedure. (S1) Output a pulse to the watchdog timer circuit 2a. (S2) Obtain a sensor signal such as a force sensor 2c or an encoder signal. (S11) Obtain the speed command monitor output of the servo amplifier 10 (S12) Obtain the speed command monitor output of the servo amplifier 10 and D
Comparing the command voltage calculation values output from the A board to the servo amplifier 10 (S13) Clamping the command voltage output from the DA board to the servo amplifier 10 (S14) Outputting the command voltage from the DA board to the servo amplifier 10 According to this procedure, when the speed command monitor output of the servo amplifier 10 is compared with the command voltage calculation value output from the DA board to the servo amplifier 10 in (S12), the PIO 15 drives the control power supply relay when an abnormality occurs, and the control is performed. Turn off the power. Since the control cycle is several milliseconds, the device can be stopped several milliseconds after the occurrence of the abnormality. As described above with reference to FIGS. 1 and 2, signals are fed back for each of the software 1 and the electric hardware 2, and the state of the limb driving device 3 is monitored.

【0006】[0006]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、P
IOボードから設定時間以内にパルスを出力し、設定時
間以内にウォッチドッグタイマ回路にパルス入力がない
ときは制御電源をOFFにし、コントローラ内のアラー
ム状態を監視し、2つのゲート回路と論理回路の制御電
源ON確認信号、ブレーキ解放確認信号の出力をPIO
ボードへ入力するので、少なくとも一方が異常のときは
制御電源をOFFにして患者の安全を確保することがで
きるという効果がある。また、本発明によれば、非常停
止スイッチと患者用停止スイッチとタッチセンサの信号
をそれぞれPIOボードの2つのチャンネルへ入力する
ので、少なくとも一つが異常のときは制御電源をOFF
にして患者の安全を確保することができるという効果が
ある。さらに、本発明によれば、サーボアンプのエンコ
ーダパルスと速度指令モニタ出力をそれぞれカウンタボ
ードとADボードに入力するので、少なくとも一方が異
常のときは制御電源をOFFにして患者の安全を確保す
るという効果がある。さらにまた、本発明によれば、サ
ーボアンプが入力する指令電圧が指令電圧監視回路の設
定しきい値電圧以上のときは指令電圧監視回路により制
御電源をOFFにするので、患者の安全を確保すること
ができるという効果がある。また、本発明によれば、サ
ーボアンプが入力する指令電圧がリミッタ回路の設定し
きい値電圧以上のときはリミッタ回路により設定しきい
値電圧にクランプするので、患者の安全を確保すること
ができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, P
A pulse is output from the IO board within the set time, and if there is no pulse input to the watchdog timer circuit within the set time, the control power is turned off, the alarm state in the controller is monitored, and two gate circuits and a logic circuit are connected. PIO output of control power ON confirmation signal and brake release confirmation signal
Since an input is made to the board, when at least one of them is abnormal, there is an effect that the control power supply is turned off to ensure patient safety. Further, according to the present invention, the signals of the emergency stop switch, the patient stop switch, and the touch sensor are input to the two channels of the PIO board, so that when at least one is abnormal, the control power is turned off.
This has the effect of ensuring patient safety. Further, according to the present invention, the encoder pulse and the speed command monitor output of the servo amplifier are input to the counter board and the AD board, respectively. Therefore, when at least one of them is abnormal, the control power supply is turned off to ensure patient safety. effective. Still further, according to the present invention, when the command voltage input to the servo amplifier is equal to or higher than the threshold voltage set by the command voltage monitoring circuit, the control power supply is turned off by the command voltage monitoring circuit, thereby ensuring patient safety. There is an effect that can be. Further, according to the present invention, when the command voltage input to the servo amplifier is equal to or higher than the set threshold voltage of the limiter circuit, the voltage is clamped to the set threshold voltage by the limiter circuit, so that patient safety can be ensured. This has the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の方法を実施する肢体駆動装置の説明図FIG. 1 is an explanatory view of a limb driving device for implementing the method of the present invention.

【図2】本発明の方法の手順を示すフローチャートFIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the method of the present invention.

【図3】従来の制御装置の異常監視方法を説明する図FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional method for monitoring an abnormality of a control device.

【図4】従来の制御装置の異常監視方法を説明する図FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional abnormality monitoring method for a control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御ソフト 1a DAボード速度指令電圧リミッタ 2 電気ハード 2a ウォッチドッグ回路 2b PIO 2c 力センサアンプ 2d タッチセンサアンプ 2e 停止スイッチ 2f 患者用停止スイッチ 2g 力センサ 2h タッチセンサ 3 肢体駆動装置 4 速度指令電圧監視回路 5 リミッタ回路 6、7 ゲート回路 8 比較回路 9 論理回路 10 サーボアンプ 11 モータ 12 患者 13 表示装置 13A,13B 制御装置 14A,14B CPU 15A,15B,16A,16B ヘルスチェック信号 17A,17B PI/O 18A,18B 第1ループ監視タスク 19A,19B 第2ループ監視タスク 20A,20B ループ監視フラグ 21A,21B ループ異常フラグ 22A,22B 第1相互監視タスク 23A,23B 第2相互監視タスク Reference Signs List 1 control software 1a DA board speed command voltage limiter 2 electric hardware 2a watchdog circuit 2b PIO 2c force sensor amplifier 2d touch sensor amplifier 2e stop switch 2f patient stop switch 2g force sensor 2h touch sensor 3 limb driving device 4 speed command voltage monitoring Circuit 5 Limiter circuit 6, 7 Gate circuit 8 Comparison circuit 9 Logic circuit 10 Servo amplifier 11 Motor 12 Patient 13 Display device 13A, 13B Controller 14A, 14B CPU 15A, 15B, 16A, 16B Health check signal 17A, 17B PI / O 18A, 18B First loop monitoring task 19A, 19B Second loop monitoring task 20A, 20B Loop monitoring flag 21A, 21B Loop abnormality flag 22A, 22B First mutual monitoring task 23A, 23B Second mutual monitoring task

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】肢体の機能を回復するために用いられるリ
ハビリテーション支援装置やトレーニング装置等の肢体
駆動装置であって、肢体を駆動することができる肢体駆
動機構と、ウォッチドッグタイマ回路と2つのゲート回
路と前記2つのゲート回路の出力を比較する比較回路と
前記比較回路の出力の論理演算を行なう論理回路からな
るコントローラと、モータと、制御ソフトと、表示装置
を備えた肢体駆動装置において、 前記PIOボードから設定時間以内で前記ウォッチドッ
グタイマ回路にパルスを出力し、 前記設定時間以内で前記ウォッチドッグタイマ回路にパ
ルス入力がないときはウォッチドッグタイマ回路が制御
電源をOFFにし、 前記コントローラ内のアラーム状態を監視し、 前記論理回路の制御電源ON確認信号とブレーキ解放確
認信号の出力を前記PIOボードへ入力し、 少なくとも一方が異常のときは制御電源をOFFにする
ことを特徴とする肢体駆動装置の安全駆動方法。
1. A limb driving device such as a rehabilitation support device or a training device used for restoring the function of a limb, a limb driving mechanism capable of driving the limb, a watchdog timer circuit, and two gates. A limb driving device including a circuit, a comparison circuit that compares the outputs of the two gate circuits, and a logic circuit that performs a logical operation on the output of the comparison circuit, a motor, control software, and a display device; A pulse is output from the PIO board to the watchdog timer circuit within a set time, and if there is no pulse input to the watchdog timer circuit within the set time, the watchdog timer circuit turns off the control power supply, Monitor the alarm status, and confirm the control power ON signal of the logic circuit and brake. An output of a release confirmation signal is input to the PIO board, and when at least one is abnormal, a control power supply is turned off.
【請求項2】非常停止スイッチと、患者用停止スイッチ
と、断線検出可能な力センサと、断線検出可能なタッチ
センサとを前記肢体駆動装置に備え、 前記非常停止スイッチと前記患者用停止スイッチと前記
タッチセンサの信号をそれぞれ前記PIOボードの2つ
のチャンネルへ入力し、 少なくとも一つが異常のときは制御電源をOFFにする
ことを特徴とする請求項1記載の肢体駆動装置の安全駆
動方法。
2. The limb driving device includes an emergency stop switch, a patient stop switch, a force sensor capable of detecting disconnection, and a touch sensor capable of detecting disconnection, wherein the emergency stop switch and the patient stop switch are provided. 2. The safe driving method for a limb driving device according to claim 1, wherein a signal of the touch sensor is input to each of two channels of the PIO board, and when at least one of the signals is abnormal, a control power supply is turned off.
【請求項3】前記サーボアンプのエンコーダパルスと速
度指令モニタ出力をそれぞれ前記コントローラに備えら
れたカウンタボードとADボードに入力し、 少なくとも一方が異常のとき制御電源をOFFにするこ
とを特徴とする請求項1または2記載の肢体駆動装置の
安全駆動方法。
3. An encoder pulse of the servo amplifier and a speed command monitor output are respectively inputted to a counter board and an AD board provided in the controller, and when at least one of them is abnormal, the control power supply is turned off. A safe driving method for a limb driving device according to claim 1 or 2.
【請求項4】指令電圧監視回路を前記コントローラ内に
備え、 前記コントローラ内のDAボードから前記サーボアンプ
へ出力される指令電圧が前記指令電圧監視回路の設定し
きい値電圧以上のときは前記指令電圧監視回路が制御電
源をOFFにすることを特徴とする請求項1ないし3記
載の肢体駆動装置の安全駆動方法。
4. A command voltage monitoring circuit is provided in the controller, and when a command voltage output from the DA board in the controller to the servo amplifier is equal to or higher than a threshold voltage set by the command voltage monitoring circuit, 4. The method according to claim 1, wherein the voltage monitoring circuit turns off the control power supply.
【請求項5】リミッタ回路をコントローラ内に備え、 前記DAボードから前記サーボアンプへ出力される指令
電圧が前記リミッタ回路の設定しきい値電圧以上のとき
は前記リミッタ回路が設定しきい値電圧にクランプする
ことを特徴とする請求項1ないし4記載の肢体駆動装置
の安全駆動方法。
5. A limiter circuit is provided in a controller, and when a command voltage output from the DA board to the servo amplifier is equal to or higher than a set threshold voltage of the limiter circuit, the limiter circuit is set to a set threshold voltage. 5. The safe driving method for a limb driving device according to claim 1, wherein the limb driving device is clamped.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008107926A (en) * 2006-10-23 2008-05-08 Matsushita Electric Works Ltd Drive control device, robot controller and autonomous moving device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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