JP2002103254A - ロボット - Google Patents
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- JP2002103254A JP2002103254A JP2000294206A JP2000294206A JP2002103254A JP 2002103254 A JP2002103254 A JP 2002103254A JP 2000294206 A JP2000294206 A JP 2000294206A JP 2000294206 A JP2000294206 A JP 2000294206A JP 2002103254 A JP2002103254 A JP 2002103254A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 宇宙ステーション、等の作業用ロボットに関
し、制御用ＣＰＵを複数個装備し、動作を速めると共
に、制御の信頼性を向上させる。 【解決手段】 宇宙の構造物の突起物を把持し移動する
ロボットで、本体１、４本の多機能アーム１０〜１３、
各アームの連結部１０ａ〜１３ａ，１０ｂ〜１３ｂ，１
０ｃ〜１３ｃを有し、アーム先端の操作具２を有する。
ロボット本体１には主制御用ＣＰＵ２０と、四隅に各ア
ームの連結部と操作具を制御する脚制御用ＣＰＵ２１〜
２４を有する。主制御用ＣＰＵ２０は各脚制御用ＣＰＵ
２１〜２４とは光ファイバーケーブル等の通信ラインで
接続し全体を統括し、各脚のＣＰＵ２１〜２４は、それ
ぞれ自己のアームの連結部と操作具２とを制御する。
し、制御用ＣＰＵを複数個装備し、動作を速めると共
に、制御の信頼性を向上させる。 【解決手段】 宇宙の構造物の突起物を把持し移動する
ロボットで、本体１、４本の多機能アーム１０〜１３、
各アームの連結部１０ａ〜１３ａ，１０ｂ〜１３ｂ，１
０ｃ〜１３ｃを有し、アーム先端の操作具２を有する。
ロボット本体１には主制御用ＣＰＵ２０と、四隅に各ア
ームの連結部と操作具を制御する脚制御用ＣＰＵ２１〜
２４を有する。主制御用ＣＰＵ２０は各脚制御用ＣＰＵ
２１〜２４とは光ファイバーケーブル等の通信ラインで
接続し全体を統括し、各脚のＣＰＵ２１〜２４は、それ
ぞれ自己のアームの連結部と操作具２とを制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は宇宙ステーションや
衛星で利用され探査や宇宙空間での各種作業を行い、
又、地上のプラントでの作業にも適用できるロボットに
関し、制御の信頼性、稼働速度を向上させたものであ
る。
衛星で利用され探査や宇宙空間での各種作業を行い、
又、地上のプラントでの作業にも適用できるロボットに
関し、制御の信頼性、稼働速度を向上させたものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ロボットの一例を図４に示す。図におい
て、１は本体であり、下面四隅には４本の多機能アーム
１０，１１，１２，１３が設けられている。多機能アー
ム１０は連結部１０ａ，１０ｂ，１０ｃで連結されて三
次元方向に自由に回動可能であり、同様に、多機能アー
ム１１は連結部１１ａ，１１ｂ，１１ｃで、多機能アー
ム１２は連結部１２ａ，１２ｂ，１２ｃで、又、多機能
アーム１３も連結部１３ａ，１３ｂ，１３ｃでそれぞれ
連結され、４本のアーム１０，１１，１２，１３を伸縮
自在に変化させて自由に移動できる構成である。
て、１は本体であり、下面四隅には４本の多機能アーム
１０，１１，１２，１３が設けられている。多機能アー
ム１０は連結部１０ａ，１０ｂ，１０ｃで連結されて三
次元方向に自由に回動可能であり、同様に、多機能アー
ム１１は連結部１１ａ，１１ｂ，１１ｃで、多機能アー
ム１２は連結部１２ａ，１２ｂ，１２ｃで、又、多機能
アーム１３も連結部１３ａ，１３ｂ，１３ｃでそれぞれ
連結され、４本のアーム１０，１１，１２，１３を伸縮
自在に変化させて自由に移動できる構成である。
【０００３】各アーム１０，１１，１２，１３の連結部
１０ｃ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃには操作具２が連結さ
れている。操作具２には側面にカメラ３とライト４が取
付けられ、図示省略の制御装置によりライト４を点灯
し、カメラ３の映像を取り込んでデータ処理し、状況監
視及び位置の確認を行う。操作具２は構造体を取付けて
いる四隅のボルト頭、等を把持するアダプタを備え、又
はボルトを外し、アームを固定するためのネジアダプ
タ、等が装着されている。このような構造のロボットに
は制御装置、即ち、制御用ＣＰＵ１４を有し、各多機能
アーム１０〜１３の各連結部のモータの駆動や、アーム
先端の操作具２の操作を制御し、ロボット本体１を構造
体に沿って操作具２で構造体の突起物、例えばボルト頭
を把持して多機能アーム１０〜１３を順次移動させ、作
動させるものである。このようなロボットは本体１内の
単一の制御用ＣＰＵ１４により各アームの運動を統括し
て制御している。ロボットには各連結部の各々に三次元
方向の動きを行うモータや、各々の操作具を駆動させる
多数のモータ、アクチュエータが装備されている。又、
特に宇宙用のロボットのＣＰＵは処理速度が遅く、この
ようなロボットでは運動制御に限界があり、現状の計画
されているロボットでは、非常に遅い動きとなってい
る。
１０ｃ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃには操作具２が連結さ
れている。操作具２には側面にカメラ３とライト４が取
付けられ、図示省略の制御装置によりライト４を点灯
し、カメラ３の映像を取り込んでデータ処理し、状況監
視及び位置の確認を行う。操作具２は構造体を取付けて
いる四隅のボルト頭、等を把持するアダプタを備え、又
はボルトを外し、アームを固定するためのネジアダプ
タ、等が装着されている。このような構造のロボットに
は制御装置、即ち、制御用ＣＰＵ１４を有し、各多機能
アーム１０〜１３の各連結部のモータの駆動や、アーム
先端の操作具２の操作を制御し、ロボット本体１を構造
体に沿って操作具２で構造体の突起物、例えばボルト頭
を把持して多機能アーム１０〜１３を順次移動させ、作
動させるものである。このようなロボットは本体１内の
単一の制御用ＣＰＵ１４により各アームの運動を統括し
て制御している。ロボットには各連結部の各々に三次元
方向の動きを行うモータや、各々の操作具を駆動させる
多数のモータ、アクチュエータが装備されている。又、
特に宇宙用のロボットのＣＰＵは処理速度が遅く、この
ようなロボットでは運動制御に限界があり、現状の計画
されているロボットでは、非常に遅い動きとなってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように現在計画
されている宇宙で利用されるロボットでは、複数本のア
ーム、各アームの連結部、アーム先端の操作具を備え、
これらを駆動する多数のモータを単一のＣＰＵで制御し
ている。従って、ロボット全体としての動きは遅く、運
動制御には、おのずと限界があった。又、単一のＣＰＵ
で制御するので、万一、ＣＰＵが故障するとロボット全
体が機能しなくなり、迅速な運動の制御と共に、信頼性
の向上が望まれていた。
されている宇宙で利用されるロボットでは、複数本のア
ーム、各アームの連結部、アーム先端の操作具を備え、
これらを駆動する多数のモータを単一のＣＰＵで制御し
ている。従って、ロボット全体としての動きは遅く、運
動制御には、おのずと限界があった。又、単一のＣＰＵ
で制御するので、万一、ＣＰＵが故障するとロボット全
体が機能しなくなり、迅速な運動の制御と共に、信頼性
の向上が望まれていた。
【０００５】そこで本発明は、複数のアームと連結部を
有する作業ロボットにおいて、ＣＰＵを複数個有するよ
うに各アームにアーム制御用専用のＣＰＵを持たせ、本
体の主制御用のＣＰＵで、これらアームのＣＰＵを統括
して制御するようにして運動制御を迅速化し、信頼性も
向上させ、更にアーム制御用のＣＰＵは、故障時等に各
ＣＰＵ間の通信を喪失する場合、各アーム個々に遠隔制
御卓からの無線通信により制御可能な機能も有するロボ
ットを提供することを課題としてなされたものである。
有する作業ロボットにおいて、ＣＰＵを複数個有するよ
うに各アームにアーム制御用専用のＣＰＵを持たせ、本
体の主制御用のＣＰＵで、これらアームのＣＰＵを統括
して制御するようにして運動制御を迅速化し、信頼性も
向上させ、更にアーム制御用のＣＰＵは、故障時等に各
ＣＰＵ間の通信を喪失する場合、各アーム個々に遠隔制
御卓からの無線通信により制御可能な機能も有するロボ
ットを提供することを課題としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために、次の（１）〜（３）の手段を提供する。
決するために、次の（１）〜（３）の手段を提供する。
【０００７】（１）ロボット本体と、同ロボット本体に
取付けられ、複数本の単一アームを連結部で屈曲可能に
連結して構成され構造物を把持可能とすると共に前記ロ
ボット本体を移動させるための複数本のロボットアーム
と、同ロボットアームの作動を制御する制御用ＣＰＵと
を有してなるロボットにおいて、前記制御用ＣＰＵは、
前記複数のロボットアームのそれぞれを制御する複数の
脚制御用ＣＰＵと、同複数の脚制御用ＣＰＵを統括して
管理し制御する主制御用ＣＰＵとからなることを特徴と
するロボット。
取付けられ、複数本の単一アームを連結部で屈曲可能に
連結して構成され構造物を把持可能とすると共に前記ロ
ボット本体を移動させるための複数本のロボットアーム
と、同ロボットアームの作動を制御する制御用ＣＰＵと
を有してなるロボットにおいて、前記制御用ＣＰＵは、
前記複数のロボットアームのそれぞれを制御する複数の
脚制御用ＣＰＵと、同複数の脚制御用ＣＰＵを統括して
管理し制御する主制御用ＣＰＵとからなることを特徴と
するロボット。
【０００８】（２）ロボット本体と、同ロボット本体に
取付けられ、複数本の単一アームを連結部で屈曲可能に
連結して構成され構造物を把持可能とすると共に前記ロ
ボット本体を移動させるための複数本のロボットアーム
と、同ロボットアームの作動を制御する制御用ＣＰＵと
を有してなるロボットにおいて、前記制御用ＣＰＵは複
数の脚制御用ＣＰＵのみからなることを特徴とするロボ
ット。
取付けられ、複数本の単一アームを連結部で屈曲可能に
連結して構成され構造物を把持可能とすると共に前記ロ
ボット本体を移動させるための複数本のロボットアーム
と、同ロボットアームの作動を制御する制御用ＣＰＵと
を有してなるロボットにおいて、前記制御用ＣＰＵは複
数の脚制御用ＣＰＵのみからなることを特徴とするロボ
ット。
【０００９】（３）前記複数の脚制御用ＣＰＵは、前記
複数のロボットアームの複数の本数を組み合わせて、故
障時には同組み合わせを変更し制御することが可能とす
ることを特徴とする（２）記載のロボット。
複数のロボットアームの複数の本数を組み合わせて、故
障時には同組み合わせを変更し制御することが可能とす
ることを特徴とする（２）記載のロボット。
【００１０】（４）前記主制御用ＣＰＵと前記複数の脚
制御用ＣＰＵとの間の信号は光ファイバーケーブル又は
通信ケーブルによって伝送されることを特徴とする
（１）記載のロボット。
制御用ＣＰＵとの間の信号は光ファイバーケーブル又は
通信ケーブルによって伝送されることを特徴とする
（１）記載のロボット。
【００１１】（５）前記脚制御用ＣＰＵは前記ロボット
本体内に設けられ各連結部へは光ファイバーケーブル又
は通信ケーブルで制御信号を伝送することを特徴とする
（１）記載のロボット。
本体内に設けられ各連結部へは光ファイバーケーブル又
は通信ケーブルで制御信号を伝送することを特徴とする
（１）記載のロボット。
【００１２】（６）前記主制御用ＣＰＵと前記複数の脚
制御用ＣＰＵとの間の信号は無線によって電送されるこ
とを特徴とする（１）記載のロボット。
制御用ＣＰＵとの間の信号は無線によって電送されるこ
とを特徴とする（１）記載のロボット。
【００１３】（７）前記複数の脚制御用ＣＰＵとの間の
信号は無線によって電送されることを特徴とする（２）
又は（３）記載のロボット。
信号は無線によって電送されることを特徴とする（２）
又は（３）記載のロボット。
【００１４】（８）前記脚制御用ＣＰＵは、故障等によ
り各ＣＰＵ間の通信を喪失する場合には、各ロボットア
ーム個々に遠隔操作卓からの無線通信により信号を送
り、同故障したＣＰＵの代わりに制御することが可能な
機能を有することを特徴とする（１）から（３）のいず
れかに記載のロボット。
り各ＣＰＵ間の通信を喪失する場合には、各ロボットア
ーム個々に遠隔操作卓からの無線通信により信号を送
り、同故障したＣＰＵの代わりに制御することが可能な
機能を有することを特徴とする（１）から（３）のいず
れかに記載のロボット。
【００１５】本発明の（１）においては、主制御用ＣＰ
Ｕが各脚制御用ＣＰＵを統括して管理制御しており、各
ロボットアームはそれぞれの専用の脚制御用ＣＰＵによ
り、その連結部のモータが制御されてアームの屈曲が制
御され作動する。各ロボットアームはそれぞれの脚制御
用ＣＰＵにより、それぞれ同時に並行処理が可能であ
り、ロボット全体としてのロボットアームの制御は、従
来の単一のＣＰＵによる制御よりも格段に迅速な制御が
可能となる。又、複数の脚制御用ＣＰＵがそれぞれ分担
してロボットアームを制御するので、万一１個の脚制御
用のＣＰＵが故障しても、他のＣＰＵが正常であればロ
ボットの機能を維持することができ、信頼性が一段と向
上するものである。
Ｕが各脚制御用ＣＰＵを統括して管理制御しており、各
ロボットアームはそれぞれの専用の脚制御用ＣＰＵによ
り、その連結部のモータが制御されてアームの屈曲が制
御され作動する。各ロボットアームはそれぞれの脚制御
用ＣＰＵにより、それぞれ同時に並行処理が可能であ
り、ロボット全体としてのロボットアームの制御は、従
来の単一のＣＰＵによる制御よりも格段に迅速な制御が
可能となる。又、複数の脚制御用ＣＰＵがそれぞれ分担
してロボットアームを制御するので、万一１個の脚制御
用のＣＰＵが故障しても、他のＣＰＵが正常であればロ
ボットの機能を維持することができ、信頼性が一段と向
上するものである。
【００１６】本発明の（２）においては、前記任意数の
ロボットアームを制御する任意数の脚制御用ＣＰＵを持
ち、主制御用ＣＰＵは持たないが、各々の脚制御用ＣＰ
Ｕが相手の制御状況を示すデータを監視することによ
り、自己が受け持つ所定数のアームを制御することによ
りロボット全体系としての処理速度、及び信頼度を向上
させるものである。
ロボットアームを制御する任意数の脚制御用ＣＰＵを持
ち、主制御用ＣＰＵは持たないが、各々の脚制御用ＣＰ
Ｕが相手の制御状況を示すデータを監視することによ
り、自己が受け持つ所定数のアームを制御することによ
りロボット全体系としての処理速度、及び信頼度を向上
させるものである。
【００１７】本発明の（３）においては、前記任意数の
ロボットアームを制御する任意数の脚制御用ＣＰＵを持
ち、主制御用ＣＰＵは持たないが、各々の脚制御用ＣＰ
Ｕが相手の制御状況を示すデータを見ることにより、自
己が受け持つ任意数のあるアームを制御することによ
り、ロボット全体系としての処理速度、及び信頼度を向
上させると共に、あるアームが故障した場合、各脚制御
用ＣＰＵの制御受け持ちのアーム組み合わせを変更でき
る。
ロボットアームを制御する任意数の脚制御用ＣＰＵを持
ち、主制御用ＣＰＵは持たないが、各々の脚制御用ＣＰ
Ｕが相手の制御状況を示すデータを見ることにより、自
己が受け持つ任意数のあるアームを制御することによ
り、ロボット全体系としての処理速度、及び信頼度を向
上させると共に、あるアームが故障した場合、各脚制御
用ＣＰＵの制御受け持ちのアーム組み合わせを変更でき
る。
【００１８】本発明の（４）では、主制御用ＣＰＵから
各脚制御用ＣＰＵへの制御信号の伝送が光ファイバーケ
ーブル又は通信ケーブルにより通信でなされ、又、本発
明の（５）でも各制御用ＣＰＵとアームの連結部への制
御信号の伝送が光ファイバーケーブル又は通信ケーブル
により通信でなされるので、光ファイバケーブルの場合
宇宙空間での他の電波の妨害を受けずに正確な制御信号
の伝送がなされ、又、他の機器へ電気的なノイズを発生
しない。
各脚制御用ＣＰＵへの制御信号の伝送が光ファイバーケ
ーブル又は通信ケーブルにより通信でなされ、又、本発
明の（５）でも各制御用ＣＰＵとアームの連結部への制
御信号の伝送が光ファイバーケーブル又は通信ケーブル
により通信でなされるので、光ファイバケーブルの場合
宇宙空間での他の電波の妨害を受けずに正確な制御信号
の伝送がなされ、又、他の機器へ電気的なノイズを発生
しない。
【００１９】本発明の（６）では、前記主制御用ＣＰＵ
と前記複数の脚制御用ＣＰＵとの間の信号は無線によっ
て伝送されるため、通信ケーブルの不具合等の影響を受
けない。
と前記複数の脚制御用ＣＰＵとの間の信号は無線によっ
て伝送されるため、通信ケーブルの不具合等の影響を受
けない。
【００２０】本発明の（７）では、主制御用ＣＰＵは持
たないが、複数の脚制御用ＣＰＵとの間の信号は無線に
よって伝送されるため、通信ケーブルの不具合等の影響
を受けない。
たないが、複数の脚制御用ＣＰＵとの間の信号は無線に
よって伝送されるため、通信ケーブルの不具合等の影響
を受けない。
【００２１】本発明の（８）では、脚制御用ＣＰＵは、
故障等により各ＣＰＵ間の通信を喪失する場合、各アー
ム個々に遠隔制御卓からの無線通信により制御可能な機
能を有するため、主制御用ＣＰＵや、冗長ＣＰＵが故障
した場合、単独で稼働可能である。
故障等により各ＣＰＵ間の通信を喪失する場合、各アー
ム個々に遠隔制御卓からの無線通信により制御可能な機
能を有するため、主制御用ＣＰＵや、冗長ＣＰＵが故障
した場合、単独で稼働可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係るロボットの斜視図である。図において
本体１には４本の多機能アーム１０〜１３が設けられ、
多機能アーム１０には連結部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
が、多機能アーム１１には連結部１１ａ，１１ｂ，１１
ｃが、多機能アーム１２には連結部１２ａ，１２ｂ，１
２ｃが、そして多機能アーム１３には連結部１３ａ，１
３ｂ，１３ｃが、それぞれ設けられており、これらの構
成は図３に説明した従来例と同じ構造である。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係るロボットの斜視図である。図において
本体１には４本の多機能アーム１０〜１３が設けられ、
多機能アーム１０には連結部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
が、多機能アーム１１には連結部１１ａ，１１ｂ，１１
ｃが、多機能アーム１２には連結部１２ａ，１２ｂ，１
２ｃが、そして多機能アーム１３には連結部１３ａ，１
３ｂ，１３ｃが、それぞれ設けられており、これらの構
成は図３に説明した従来例と同じ構造である。
【００２３】本体１には主制御用ＣＰＵ２０が装備さ
れ、更に本体１の各四隅には多機能アーム専用の脚制御
用ＣＰＵ２１，２２，２３，２４が装備されている。脚
制御用ＣＰＵ２１〜２４は、それぞれ多機能アームの連
結部及び操作具２を制御するもので、本体１の四隅底面
に取付けられた連結部１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ
の近辺に取付けられ、それぞれ多機能アームの各連結部
と操作具２を制御する。
れ、更に本体１の各四隅には多機能アーム専用の脚制御
用ＣＰＵ２１，２２，２３，２４が装備されている。脚
制御用ＣＰＵ２１〜２４は、それぞれ多機能アームの連
結部及び操作具２を制御するもので、本体１の四隅底面
に取付けられた連結部１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ
の近辺に取付けられ、それぞれ多機能アームの各連結部
と操作具２を制御する。
【００２４】図２はロボット本体１の上面図であり、前
述のように本体１には主制御用ＣＰＵ２０、が設けら
れ、各連結部１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａの近くに
は、それぞれ脚制御用ＣＰＵ２１，２２，２３，２４が
設けられている。各脚制御用ＣＰＵ２１〜２４は、それ
ぞれ各多機能アーム１０，１１，１２，１３を制御する
専用のＣＰＵであり、各ＣＰＵ２１〜２４からそれぞれ
連結部及び操作具２へは、光ファイバーケーブル３０，
３１，３２，３３で接続され、各連結部及び操作具２へ
ＣＰＵからの制御信号を送り、これらを制御する構成で
ある。
述のように本体１には主制御用ＣＰＵ２０、が設けら
れ、各連結部１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａの近くに
は、それぞれ脚制御用ＣＰＵ２１，２２，２３，２４が
設けられている。各脚制御用ＣＰＵ２１〜２４は、それ
ぞれ各多機能アーム１０，１１，１２，１３を制御する
専用のＣＰＵであり、各ＣＰＵ２１〜２４からそれぞれ
連結部及び操作具２へは、光ファイバーケーブル３０，
３１，３２，３３で接続され、各連結部及び操作具２へ
ＣＰＵからの制御信号を送り、これらを制御する構成で
ある。
【００２５】これら脚制御用ＣＰＵ２１〜２４は、又、
それぞれ主制御用ＣＰＵ２０へ、通信ケーブル又は、光
ファイバーケーブル４１〜４４で接続され、主制御用Ｃ
ＰＵ２０が各脚制御用ＣＰＵ２１〜２４を統括して制御
する構成である。特に、光ファイバーケーブルで光通信
により制御信号の伝送を行うと、電気信号と比べノイズ
の影響を受けず、又、周囲に対してノイズの発生もなく
なるので宇宙空間での使用では有利となる。なお、電力
系統は電線が使用される。
それぞれ主制御用ＣＰＵ２０へ、通信ケーブル又は、光
ファイバーケーブル４１〜４４で接続され、主制御用Ｃ
ＰＵ２０が各脚制御用ＣＰＵ２１〜２４を統括して制御
する構成である。特に、光ファイバーケーブルで光通信
により制御信号の伝送を行うと、電気信号と比べノイズ
の影響を受けず、又、周囲に対してノイズの発生もなく
なるので宇宙空間での使用では有利となる。なお、電力
系統は電線が使用される。
【００２６】上記の構成を詳しく説明する。例えば多機
能アーム１０について説明すると、主制御用ＣＰＵ２０
と脚制御用ＣＰＵ２１とは光ファイバーケーブル４１で
接続され、脚制御用ＣＰＵ２１からは、図３で後述する
ように連結部１０ａ，１０ｂ，１０ｃへは光ファイバー
ケーブル３０ａでそれぞれ接続され、操作具２へは光フ
ァイバーケーブル３０ｂで接続されている。
能アーム１０について説明すると、主制御用ＣＰＵ２０
と脚制御用ＣＰＵ２１とは光ファイバーケーブル４１で
接続され、脚制御用ＣＰＵ２１からは、図３で後述する
ように連結部１０ａ，１０ｂ，１０ｃへは光ファイバー
ケーブル３０ａでそれぞれ接続され、操作具２へは光フ
ァイバーケーブル３０ｂで接続されている。
【００２７】このような接続により主制御用ＣＰＵ２０
からの制御により脚制御用ＣＰＵ２１が制御され、ＣＰ
Ｕ２１は多機能アーム１０の各連結部１０ａ，１０ｂ，
１０ｃの動きを制御すると共に、先端の操作具２を制御
する。その他の脚制御用ＣＰＵ２２〜２４の各多機能ア
ーム１１〜１３については同様であるので詳しい説明は
省略する。なお、前述のように制御信号は、光ファイバ
ーケーブルで伝送されるが、各連結部のモータの電源や
操作具の作動用電源は図示省略しているが電力線が配線
されている。
からの制御により脚制御用ＣＰＵ２１が制御され、ＣＰ
Ｕ２１は多機能アーム１０の各連結部１０ａ，１０ｂ，
１０ｃの動きを制御すると共に、先端の操作具２を制御
する。その他の脚制御用ＣＰＵ２２〜２４の各多機能ア
ーム１１〜１３については同様であるので詳しい説明は
省略する。なお、前述のように制御信号は、光ファイバ
ーケーブルで伝送されるが、各連結部のモータの電源や
操作具の作動用電源は図示省略しているが電力線が配線
されている。
【００２８】図３は制御系統図であり、主制御用ＣＰＵ
２０からは各脚制御用ＣＰＵ２１〜２４へは、それぞれ
光ファイバーケーブル４０〜４３が接続され、主制御用
ＣＰＵ２０で制御信号を光信号に変換して制御信号が送
られる。それぞれの脚制御用ＣＰＵ２１〜２４では、こ
の光信号を受け、光信号から制御信号に変換し、各連結
部の駆動部（ａ），（ｂ），（ｃ）へ信号を送り、各駆
動部（ａ），（ｂ），（ｃ）では、この光信号を電気信
号に変換してモータを駆動させる。又、操作具２におい
ても同様に光信号から電気信号に変換し、その信号によ
り操作具が制御される。
２０からは各脚制御用ＣＰＵ２１〜２４へは、それぞれ
光ファイバーケーブル４０〜４３が接続され、主制御用
ＣＰＵ２０で制御信号を光信号に変換して制御信号が送
られる。それぞれの脚制御用ＣＰＵ２１〜２４では、こ
の光信号を受け、光信号から制御信号に変換し、各連結
部の駆動部（ａ），（ｂ），（ｃ）へ信号を送り、各駆
動部（ａ），（ｂ），（ｃ）では、この光信号を電気信
号に変換してモータを駆動させる。又、操作具２におい
ても同様に光信号から電気信号に変換し、その信号によ
り操作具が制御される。
【００２９】上記の系統を更に詳しく説明すると、脚制
御用ＣＰＵ２１では、主制御用ＣＰＵ２０から受けた信
号に基づいて、その信号を光信号に変換して光ファイバ
ーケーブル３０ａにより各連結部１０ａ，１０ｂ，１０
ｃへ送る。各連結部の駆動部、即ち、１０ａの駆動部
（ａ）、１０ｂの駆動部（ｂ）、１０ｃの駆動部（ｃ）
において光信号から電気信号を得て、それぞれのモータ
を駆動する。同時に光ファイバーケーブル３１ｂから操
作具２へ光信号が送られ、操作具２の駆動部（ｄ）で光
信号から電気信号を得て操作具２のアダプタやバンドが
操作される。
御用ＣＰＵ２１では、主制御用ＣＰＵ２０から受けた信
号に基づいて、その信号を光信号に変換して光ファイバ
ーケーブル３０ａにより各連結部１０ａ，１０ｂ，１０
ｃへ送る。各連結部の駆動部、即ち、１０ａの駆動部
（ａ）、１０ｂの駆動部（ｂ）、１０ｃの駆動部（ｃ）
において光信号から電気信号を得て、それぞれのモータ
を駆動する。同時に光ファイバーケーブル３１ｂから操
作具２へ光信号が送られ、操作具２の駆動部（ｄ）で光
信号から電気信号を得て操作具２のアダプタやバンドが
操作される。
【００３０】同様に多機能アーム１１，１２，１３にお
いても、各脚制御用ＣＰＵ２２〜２４が、それぞれ光フ
ァイバーケーブル３１ａ〜３３ａにより各連結部の駆動
部（ａ），（ｂ），（ｃ）へ制御信号を送り、連結部の
モータを駆動し、同時に、光ファイバーケーブル３１ｂ
〜３３ｂにより各操作具２の駆動部（ｄ）へ、それぞれ
制御信号を送り、各操作具２を操作する。
いても、各脚制御用ＣＰＵ２２〜２４が、それぞれ光フ
ァイバーケーブル３１ａ〜３３ａにより各連結部の駆動
部（ａ），（ｂ），（ｃ）へ制御信号を送り、連結部の
モータを駆動し、同時に、光ファイバーケーブル３１ｂ
〜３３ｂにより各操作具２の駆動部（ｄ）へ、それぞれ
制御信号を送り、各操作具２を操作する。
【００３１】なお、上記の実施の形態においては、ロボ
ットは多機能アーム１０〜１３の４本のアームの例で説
明したが、アームは４本以上又は、４本以下のいずれの
タイプのロボットにも適用され、又、連結部も３個の例
で説明したが、この例に限定されず、多関節ロボットで
あれば同様に適用され、同様の効果が得られるのであ
る。又、光ファイバーケーブル４０〜４３，３０〜３３
を用いて制御信号を伝送する例で説明したが、電線のみ
を用いても良いし、又無線により通信するようにしても
良いことはもちろんである。
ットは多機能アーム１０〜１３の４本のアームの例で説
明したが、アームは４本以上又は、４本以下のいずれの
タイプのロボットにも適用され、又、連結部も３個の例
で説明したが、この例に限定されず、多関節ロボットで
あれば同様に適用され、同様の効果が得られるのであ
る。又、光ファイバーケーブル４０〜４３，３０〜３３
を用いて制御信号を伝送する例で説明したが、電線のみ
を用いても良いし、又無線により通信するようにしても
良いことはもちろんである。
【００３２】上記に説明の実施の形態のロボットによれ
ば、主制御用ＣＰＵ２０からの制御信号により、各アー
ムの脚制御用ＣＰＵ２１〜２４が同時に対応する自己の
連結部と操作具２を制御するので、同時並行処理が可能
であり、全体の運動制御が主制御用ＣＰＵ２０の統括の
基に、あたかも１つのＣＰＵで制御されるのと同じ機能
を有し、かつ、迅速な制御を可能とするものである。
ば、主制御用ＣＰＵ２０からの制御信号により、各アー
ムの脚制御用ＣＰＵ２１〜２４が同時に対応する自己の
連結部と操作具２を制御するので、同時並行処理が可能
であり、全体の運動制御が主制御用ＣＰＵ２０の統括の
基に、あたかも１つのＣＰＵで制御されるのと同じ機能
を有し、かつ、迅速な制御を可能とするものである。
【００３３】又、複数の脚制御用ＣＰＵ２１〜２４を持
つことにより、１個のＣＰＵが故障しても他のアームの
制御は可能であり、ロボット全体の機能が全部失われる
ような事態が回避されるので、従来の単一のＣＰＵを有
するロボットと比べ格段に信頼性が向上するものであ
る。又、各脚制御用ＣＰＵ２１〜２４も、それぞれ管理
するモータ、アクチュエータの数も少なくなり、制御も
その分簡素化されて運動速度が早くなると共に、ＣＰＵ
自体の信頼性も向上するものである。
つことにより、１個のＣＰＵが故障しても他のアームの
制御は可能であり、ロボット全体の機能が全部失われる
ような事態が回避されるので、従来の単一のＣＰＵを有
するロボットと比べ格段に信頼性が向上するものであ
る。又、各脚制御用ＣＰＵ２１〜２４も、それぞれ管理
するモータ、アクチュエータの数も少なくなり、制御も
その分簡素化されて運動速度が早くなると共に、ＣＰＵ
自体の信頼性も向上するものである。
【００３４】又、主制御用ＣＰＵは持たず、脚制御用Ｃ
ＰＵを複数台備え、特定のＣＰＵが故障すると他のＣＰ
Ｕがこれに代わり制御するようにしても良い。なお、こ
の場合には各脚制御用ＣＰＵの受け持つ制御の範囲を予
め定めておけば良い。
ＰＵを複数台備え、特定のＣＰＵが故障すると他のＣＰ
Ｕがこれに代わり制御するようにしても良い。なお、こ
の場合には各脚制御用ＣＰＵの受け持つ制御の範囲を予
め定めておけば良い。
【００３５】又、更に主制御用ＣＰＵを持たず、脚制御
用ＣＰＵのみを有する場合には、脚制御用ＣＰＵが故障
すると、このＣＰＵからの制御に代えて遠隔制御卓から
無線による制御信号を送り、故障したＣＰＵのアームを
制御することもできる。
用ＣＰＵのみを有する場合には、脚制御用ＣＰＵが故障
すると、このＣＰＵからの制御に代えて遠隔制御卓から
無線による制御信号を送り、故障したＣＰＵのアームを
制御することもできる。
【００３６】
【発明の効果】本発明のロボットは、（１）ロボット本
体と、同ロボット本体に取付けられ、複数本の単一アー
ムを連結部で屈曲可能に連結して構成され構造物を把持
可能とすると共に前記ロボット本体を移動させるための
複数本のロボットアームと、同ロボットアームの作動を
制御する制御用ＣＰＵとを有してなるロボットにおい
て、前記制御用ＣＰＵは、前記複数のロボットアームの
それぞれを制御する複数の脚制御用ＣＰＵと、同複数の
脚制御用ＣＰＵを統括して管理し制御する主制御用ＣＰ
Ｕとからなることを特徴としている。
体と、同ロボット本体に取付けられ、複数本の単一アー
ムを連結部で屈曲可能に連結して構成され構造物を把持
可能とすると共に前記ロボット本体を移動させるための
複数本のロボットアームと、同ロボットアームの作動を
制御する制御用ＣＰＵとを有してなるロボットにおい
て、前記制御用ＣＰＵは、前記複数のロボットアームの
それぞれを制御する複数の脚制御用ＣＰＵと、同複数の
脚制御用ＣＰＵを統括して管理し制御する主制御用ＣＰ
Ｕとからなることを特徴としている。
【００３７】上記の構成により、各ロボットアームはそ
れぞれの専用の脚制御用ＣＰＵにより、それぞれ同時に
並行処理が可能であり、ロボット全体としてのロボット
アームの制御は、従来の単一のＣＰＵによる制御よりも
格段に迅速な制御が可能となる。又、複数の脚制御用Ｃ
ＰＵがそれぞれ分担してロボットアームを制御するの
で、万一１個の脚制御用のＣＰＵが故障しても、他のＣ
ＰＵが正常であればロボットの機能を維持することがで
き、信頼性が一段と向上するものである。
れぞれの専用の脚制御用ＣＰＵにより、それぞれ同時に
並行処理が可能であり、ロボット全体としてのロボット
アームの制御は、従来の単一のＣＰＵによる制御よりも
格段に迅速な制御が可能となる。又、複数の脚制御用Ｃ
ＰＵがそれぞれ分担してロボットアームを制御するの
で、万一１個の脚制御用のＣＰＵが故障しても、他のＣ
ＰＵが正常であればロボットの機能を維持することがで
き、信頼性が一段と向上するものである。
【００３８】本発明の（２）においては、前記任意数の
ロボットアームを制御する任意数の脚制御用ＣＰＵを持
ち、主制御用ＣＰＵは持たないが、各々の脚制御用ＣＰ
Ｕが相手の制御状況を示すデータを監視することによ
り、自己が受け持つ所定数のアームを制御することによ
りロボット全体系としての処理速度、及び信頼度を向上
させることができる。
ロボットアームを制御する任意数の脚制御用ＣＰＵを持
ち、主制御用ＣＰＵは持たないが、各々の脚制御用ＣＰ
Ｕが相手の制御状況を示すデータを監視することによ
り、自己が受け持つ所定数のアームを制御することによ
りロボット全体系としての処理速度、及び信頼度を向上
させることができる。
【００３９】本発明の（３）においては、前記任意数の
ロボットアームを制御する任意数の脚制御用ＣＰＵを持
ち、主制御用ＣＰＵは持たないが、各々の脚制御用ＣＰ
Ｕが相手の制御状況を示すデータを見ることにより、自
己が受け持つ任意数のアームを制御することにより、ロ
ボット全体系としての処理速度、及び信頼度を向上させ
ると共に、あるアームが故障した場合、各脚制御用ＣＰ
Ｕの制御受け持ちのアーム組み合わせを変更できる。
ロボットアームを制御する任意数の脚制御用ＣＰＵを持
ち、主制御用ＣＰＵは持たないが、各々の脚制御用ＣＰ
Ｕが相手の制御状況を示すデータを見ることにより、自
己が受け持つ任意数のアームを制御することにより、ロ
ボット全体系としての処理速度、及び信頼度を向上させ
ると共に、あるアームが故障した場合、各脚制御用ＣＰ
Ｕの制御受け持ちのアーム組み合わせを変更できる。
【００４０】本発明の（４）では、主制御用ＣＰＵから
各脚制御用ＣＰＵへの制御信号の伝送が光ファイバーケ
ーブル又は通信ケーブルにより通信でなされ、又、本発
明の（５）でも各制御用ＣＰＵとアームの連結部への制
御信号の伝送が光ファイバーケーブル又は通信ケーブル
により通信でなされるので、宇宙空間での他の電波の妨
害を受けずに正確な制御信号の伝送がなされ、又、他の
機器へ電気的なノイズを発生しない。
各脚制御用ＣＰＵへの制御信号の伝送が光ファイバーケ
ーブル又は通信ケーブルにより通信でなされ、又、本発
明の（５）でも各制御用ＣＰＵとアームの連結部への制
御信号の伝送が光ファイバーケーブル又は通信ケーブル
により通信でなされるので、宇宙空間での他の電波の妨
害を受けずに正確な制御信号の伝送がなされ、又、他の
機器へ電気的なノイズを発生しない。
【００４１】本発明の（６）では、前記主制御用ＣＰＵ
と前記複数の脚制御用ＣＰＵとの間の信号は無線によっ
て伝送されるため、通信ケーブルの不具合等の影響を受
けない。
と前記複数の脚制御用ＣＰＵとの間の信号は無線によっ
て伝送されるため、通信ケーブルの不具合等の影響を受
けない。
【００４２】本発明の（７）では、主制御用ＣＰＵは持
たないが、複数の脚制御用ＣＰＵとの間の信号は無線に
よって伝送されるため、通信ケーブルの不具合等の影響
を受けない。
たないが、複数の脚制御用ＣＰＵとの間の信号は無線に
よって伝送されるため、通信ケーブルの不具合等の影響
を受けない。
【００４３】本発明の（８）では、脚制御用ＣＰＵは、
故障等により各ＣＰＵ間の通信を喪失する場合、各アー
ム個々に遠隔制御卓からの無線通信により制御可能な機
能を有するため、主制御用ＣＰＵや、冗長ＣＰＵが故障
した場合、単独で稼働可能である。
故障等により各ＣＰＵ間の通信を喪失する場合、各アー
ム個々に遠隔制御卓からの無線通信により制御可能な機
能を有するため、主制御用ＣＰＵや、冗長ＣＰＵが故障
した場合、単独で稼働可能である。
【図１】本発明の実施の一形態に係るロボットの斜視図
である。
である。
【図２】本発明の実施の一形態に係るロボットにおける
本体の上面図である。
本体の上面図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係るロボットの制御系
統図である。
統図である。
【図４】現在計画されている宇宙用のロボットの斜視図
である。
である。
１ 本体 ２ 操作具 １０〜１３ 多機能アーム １０ａ〜１３ａ 連結部 １０ｂ〜１３ｂ 連結部 １０ｃ〜１３ｃ 連結部 ２０ 主制御用ＣＰＵ ２１〜２４ 脚制御用ＣＰＵ ３０ａ〜３３ａ 光ファイバーケーブル ３０ｂ〜３３ｂ 光ファイバーケーブル ４０〜４３ 光ファイバーケーブル
Claims (8)
- 【請求項１】 ロボット本体と、同ロボット本体に取付
けられ、複数本の単一アームを連結部で屈曲可能に連結
して構成され構造物を把持可能とすると共に前記ロボッ
ト本体を移動させるための複数本のロボットアームと、
同ロボットアームの作動を制御する制御用ＣＰＵとを有
してなるロボットにおいて、前記制御用ＣＰＵは、前記
複数のロボットアームのそれぞれを制御する複数の脚制
御用ＣＰＵと、同複数の脚制御用ＣＰＵを統括して管理
し制御する主制御用ＣＰＵとからなることを特徴とする
ロボット。 - 【請求項２】 ロボット本体と、同ロボット本体に取付
けられ、複数本の単一アームを連結部で屈曲可能に連結
して構成され構造物を把持可能とすると共に前記ロボッ
ト本体を移動させるための複数本のロボットアームと、
同ロボットアームの作動を制御する制御用ＣＰＵとを有
してなるロボットにおいて、前記制御用ＣＰＵは複数の
脚制御用ＣＰＵのみからなることを特徴とするロボッ
ト。 - 【請求項３】 前記複数の脚制御用ＣＰＵは、前記複数
のロボットアームの複数の本数を組み合わせて、故障時
には同組み合わせを変更し制御することが可能とするこ
とを特徴とする請求項２記載のロボット。 - 【請求項４】 前記主制御用ＣＰＵと前記複数の脚制御
用ＣＰＵとの間の信号は光ファイバーケーブル又は通信
ケーブルによって伝送されることを特徴とする請求項１
記載のロボット。 - 【請求項５】 前記脚制御用ＣＰＵは前記ロボット本体
内に設けられ各連結部へは光ファイバーケーブル又は通
信ケーブルで制御信号を伝送することを特徴とする請求
項１記載のロボット。 - 【請求項６】 前記主制御用ＣＰＵと前記複数の脚制御
用ＣＰＵとの間の信号は無線によって電送されることを
特徴とする請求項１記載のロボット。 - 【請求項７】 前記複数の脚制御用ＣＰＵとの間の信号
は無線によって電送されることを特徴とする請求項２又
は３記載のロボット。 - 【請求項８】 前記脚制御用ＣＰＵは、故障等により各
ＣＰＵ間の通信を喪失する場合には、各ロボットアーム
個々に遠隔操作卓からの無線通信により信号を送り、同
故障したＣＰＵの代わりに制御することが可能な機能を
有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
載のロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000294206A JP2002103254A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000294206A JP2002103254A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002103254A true JP2002103254A (ja) | 2002-04-09 |
Family
ID=18776856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000294206A Withdrawn JP2002103254A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002103254A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009139031A1 (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | 株式会社前川製作所 | 骨付き肉の載架方法及び装置、並びに載架用動作プログラム |
-
2000
- 2000-09-27 JP JP2000294206A patent/JP2002103254A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009139031A1 (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | 株式会社前川製作所 | 骨付き肉の載架方法及び装置、並びに載架用動作プログラム |
| JPWO2009139031A1 (ja) * | 2008-05-12 | 2011-09-08 | 株式会社前川製作所 | 骨付き肉の載架方法及び装置、並びに載架用動作プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071204 |