JP2006082202A - Abnormality detector for robot - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はロボット、より具体的には脚式移動ロボットの異常検知装置に関する。 The present invention relates to a robot, and more specifically to an abnormality detection device for a legged mobile robot.
ロボット、特に脚式移動ロボットなどの移動ロボットにおいては、内界センサから得られた状態量に基づいて搭載されたマイクロコンピュータのCPUが動作を制御することから、その異常を自己診断することが望ましい。 In a robot, particularly a mobile robot such as a legged mobile robot, it is desirable to self-diagnose the abnormality because the microcomputer CPU controls the operation based on the state quantity obtained from the internal sensor. .
その意図から、従来、例えば下記の特許文献1で提案されるように、内界センサの出力から得られた状態量が異常な値か、あるいは内界センサや電動モータを含む搭載機器が異常なのか自己診断し、異常と自己診断されたとき、異常の不具合度を判定し、判定された不具合度に応じて安定な状態に移行するようにする技術が知られている。
しかしながら、上記した従来技術にあっては、自己診断するCPU自体は正常に動作していることを前提としており、CPU自体の異常を自己診断するものではなかった。 However, the above-described prior art is based on the premise that the CPU that performs self-diagnosis operates normally, and does not self-diagnose abnormality of the CPU itself.
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、内界センサから得られた情報に基づいて電動モータの駆動回路の通電指令値を演算するCPUを備えたロボットにおいて、簡易な構成でありながら、CPUの異常を精度良く検知するようにしたロボットの異常検知装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and in a robot having a CPU that calculates an energization command value of a drive circuit of an electric motor based on information obtained from an internal sensor, while having a simple configuration. An object of the present invention is to provide a robot abnormality detection device that detects a CPU abnormality with high accuracy.
上記した課題を解決するために、請求項1にあっては、電動モータと、電圧源と、前記電動モータと電圧源を接続する電源回路に配置され、通電指令値に応じて前記電動モータに通電して駆動する駆動回路と、内部の状態量を測定する少なくとも1個の内界センサと、少なくとも前記内界センサから得られた情報に基づいて前記通電指令値を演算する第1のCPUとを備え、前記電動モータの駆動によって移動するロボットにおいて、前記第1のCPUと平行して前記通電指令値を演算する第2のCPUと、前記第1、第2のCPUに接続され、前記第1、第2のCPUが第1の所定時間ごとにそれぞれ更新すべき第1、第2のカウンタを有する少なくとも1個のI/Oとを備えると共に、前記I/Oは、前記第1、第2のCPUが前記第1、第2のカウンタをそれぞれ更新したか否か監視する更新監視手段と、第2の所定時間以内に前記第1、第2のカウンタの少なくともいずれかが更新されなかったとき、前記第1、第2のCPUの内、前記更新されなかったカウンタに対応するCPUが異常と判定する異常判定手段とを備える如く構成した。
In order to solve the above-described problem, in
尚、請求項1において、「第2のCPU」および「第2のカウンタ」は複数個であっても良い。即ち、請求項1は、第1のCPUを含むCPU群が第1の所定時間ごとに更新すべき第1のカウンタを含む複数のカウンタ群をそれぞれ更新したか否か監視し、第2の所定時間以内に更新されなかったとき、更新されなかったカウンタに対応するCPUが異常と判定するように構成したものである。
In
請求項2に係るロボットの異常検知装置にあっては、前記第2の所定時間は、前記第1の所定時間より長く設定される如く構成した。 In the robot abnormality detection device according to a second aspect, the second predetermined time is set longer than the first predetermined time.
請求項3に係るロボットの異常検知装置にあっては、前記I/Oは、前記第1、第2のCPUの内、異常と判定されなかったCPUに他方のCPUが異常と判定されたことを通知する通知手段を備えると共に、前記通知を受けたCPUは、所定の待避手順に従って前記通電指令値を演算する如く構成した。
In the robot abnormality detection device according to
請求項4に係るロボットの異常検知装置にあっては、前記I/Oは、前記異常判定手段によって前記更新されなかったカウンタに対応するCPUが異常と判定されるとき、異常警報を出力する如く構成した。 In the robot abnormality detection device according to claim 4, the I / O outputs an abnormality alarm when the abnormality determination unit determines that the CPU corresponding to the counter not updated is abnormal. Configured.
請求項5に係るロボットの異常検知装置にあっては、前記ロボットが、基体と、前記基体に第1の関節を介して連結される複数本の脚部と、前記複数本の脚部のそれぞれの先端に第2の関節を介して連結される足部とを備え、前記第1、第2の関節に前記電動モータが配置される脚式移動ロボットであると共に、前記通知を受けたCPUは、ベース基地まで歩行して着座するように前記所定の待避手順に従って前記通電指令値を演算する如く構成した。
In the robot abnormality detection device according to
請求項6に係るロボットの異常検知装置にあっては、前記通知を受けたCPUは、前記着座を行った後、前記電源回路を遮断する如く構成した。 In the robot abnormality detection device according to a sixth aspect of the present invention, the CPU that has received the notification is configured to shut off the power supply circuit after performing the seating.
請求項1にあっては、電動モータと、電圧源と、前記電動モータと電圧源を接続する電源回路に配置され、通電指令値に応じて前記電動モータに通電して駆動する駆動回路と、内部の状態量を測定する少なくとも1個の内界センサと、少なくとも内界センサから得られた情報に基づいて電動モータの駆動回路の通電指令値を演算する第1のCPUとを備え、電動モータの駆動によって移動するロボットにおいて、第1のCPUと平行して通電指令値を演算する第2のCPUと、第1、第2のCPUに接続され、第1、第2のCPUが第1の所定時間ごとにそれぞれ更新すべき第1、第2のカウンタを有する少なくとも1個のI/Oとを備えると共に、I/Oは、第1、第2のCPUが第1、第2のカウンタをそれぞれ更新したか否か監視し、第2の所定時間以内に第1、第2のカウンタの少なくともいずれかが更新されなかったとき、第1、第2のCPUの内、更新されなかったカウンタに対応するCPUが異常と判定する如く構成したので、簡易な構成でありながら、CPUの異常を精度良く検知(自己診断)することができる。
In
請求項2に係るロボットの異常検知装置にあっては、第2の所定時間は、第1の所定時間より長く設定される如く構成したので、第2の所定時間は第1の所定時間と非同期となり、異常を誤検知することがなく、精度良く検知することができる。
In the robot abnormality detection device according to
請求項3に係るロボットの異常検知装置にあっては、第1、第2のCPUの内、異常と判定されなかったCPUに他方のCPUが異常と判定されたことを通知すると共に、通知を受けたCPUは所定の待避手順に従って通電指令値を演算する如く構成したので、上記した効果に加え、異常が検知されたときも、適切に対処することができる。
In the robot abnormality detection device according to
請求項4に係るロボットの異常検知装置にあっては、更新されなかったカウンタに対応するCPUが異常と判定されるとき、異常警報を出力する如く構成したので、上記した効果に加え、ユーザ(操作者)などは異常の発生を認識して必要な行動をとることができる。 The robot abnormality detection device according to claim 4 is configured to output an abnormality alarm when the CPU corresponding to the counter that has not been updated is determined to be abnormal. In addition to the effects described above, the user ( The operator) can recognize the occurrence of an abnormality and take necessary actions.
請求項5に係るロボットの異常検知装置にあっては、ロボットが、基体と、それに第1の関節を介して連結される複数本の脚部と、その先端に第2の関節を介して連結される足部とを備え、第1、第2の関節に電動モータが配置される脚式移動ロボットであると共に、通知を受けたCPUはベース基地まで歩行して着座するように所定の待避手順に従って通電指令値を演算する如く構成したので、上記した効果に加え、異常が検知されたときも、一層適切に対処することができる。
In the robot abnormality detection device according to
請求項6に係るロボットの異常検知装置にあっては、通知を受けたCPUは、着座を行った後、電源回路を遮断する如く構成したので、上記した効果に加え、電源回路の遮断を最適な時期に行うことができる。 In the robot abnormality detection device according to the sixth aspect of the present invention, the CPU that has received the notification is configured to shut off the power supply circuit after seating, so in addition to the effects described above, the power supply circuit is optimally shut off. Can be done at any time.
以下、添付図面に即してこの発明に係るロボットの異常検知装置を実施するための最良の形態について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out a robot abnormality detection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
以下、添付図面を参照してこの発明の第1実施例に係るロボットの異常検知装置を説明する。 A robot abnormality detection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は第1実施例に係る異常検知装置が対象とするロボットの正面図、図2はその側面図である。尚、ロボットとしては、脚式移動ロボット、より具体的には2個の脚部と2個の腕部を備えたヒューマノイド型(人間型)の脚式移動ロボットを例にとる。 FIG. 1 is a front view of a robot targeted by the abnormality detection apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a side view thereof. As a robot, a legged mobile robot, more specifically, a humanoid (human) legged mobile robot having two legs and two arms is taken as an example.
図1に示すように、ロボット(より具体的には脚式移動ロボット)1は、複数個(本)、より具体的には2個(本)の脚部2を備えると共に、その上方には基体(上体)3が設けられる。基体3のさらに上方には頭部4が形成されると共に、基体3の両側には2個(本)の腕部5が連結される。また、図2に示すように、基体3の背部には格納部6が設けられ、その内部には電子制御ユニット(後述)およびバッテリなどが収容される。尚、図1および図2に示すロボット1は、内部構造を保護するためのカバーで被覆される。
As shown in FIG. 1, a robot (more specifically, a legged mobile robot) 1 includes a plurality of (two), more specifically two (book)
図3はロボット1をスケルトンで示す説明図である。同図を参照してその内部構造を関節を中心に説明すると、図示の如く、ロボット1は、左右それぞれの脚部2および腕部5に、11個の電動モータで動力化された6個の関節を備える。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the
即ち、ロボット1は、腰部(股部)の股関節に、脚部2を鉛直軸(Z軸あるいは鉛直軸)まわりに回転させる関節を駆動する電動モータ10R,10L(右側をR、左側をLとする。左右対称であることから、以下R,Lの表記を省略する)と、脚部2をピッチ(進行)方向(Y軸まわり)に揺動させる関節を駆動する電動モータ12と、脚部2をロール(左右)方向(X軸まわり)に回転させる関節を駆動する電動モータ14を備えると共に、膝部に脚部2の下部をピッチ方向(Y軸まわり)に回転させる膝関節を駆動する電動モータ16を備え、さらに足首に脚部2の先端側をピッチ方向(Y軸まわり)に回転させる足(足首)関節を駆動する電動モータ18とロール方向(X軸まわり)に回転させる足(足首)関節を駆動する電動モータ20を備える。
That is, the
上記したように、図3において、関節はそれを駆動する電動モータ(あるいは電動モータに接続されてその動力を伝動するプーリなどの伝動要素)の回転軸線で示す。尚、脚部2の先端には足部(足平)22が取着される。
As described above, in FIG. 3, the joint is indicated by the rotation axis of the electric motor that drives the joint (or a transmission element such as a pulley that is connected to the electric motor and transmits its power). A foot (foot) 22 is attached to the tip of the
このように、脚部2の股関節には電動モータ10,12,14がそれらの回転軸線が直交するように配置されると共に、足関節(足首関節)には電動モータ18,20がそれらの回転軸線が直交するように配置される。尚、股関節と膝関節は大腿リンク24で、膝関節と足関節は下腿リンク26で連結される。
As described above, the electric motors 10, 12, and 14 are arranged at the hip joints of the
脚部2は股関節を介して基体3に連結されるが、図3では基体3を基体リンク28として簡略的に示す。前記したように、基体3には腕部5が連結される。
The
腕部5も、脚部2と同様に構成される。即ち、ロボット1は、肩部の肩関節に、腕部5をピッチ方向に回転させる関節を駆動する電動モータ30とロール方向に回転させる関節を駆動する電動モータ32を備えると共に、その自由端側を回転させる関節を駆動する電動モータ34と、肘部にそれ以降の部位を回転させる関節を駆動する電動モータ36を備え、さらにその先端側にそれを回転させる手首関節を駆動する電動モータ38を備える。手首の先にはハンド(エンドエフェクタ)40が取着される。
The
即ち、腕部5の肩関節には電動モータ30,32,34がそれらの回転軸線が直交するように配置される。尚、肩関節と肘関節とは上腕リンク42で、肘関節と手首関節とは下腕リンク44で連結される。
That is, the
図示は省略するが、ハンド40は5本のフィンガ(指)40aの駆動機構を備え、フィンガ40aで物を把持するなどの作業ができるように構成される。
Although illustration is omitted, the
また、頭部4は、鉛直軸まわりの電動モータ(首関節を構成)46と、それと直交する軸まわりに頭部4を回転させる頭部揺動機構48を介して基体3に連結される。図3に示す如く、頭部4の内部には2個のCCDカメラ(外界センサ)50がステレオ視自在に配置されると共に、音声入出力装置52が配置される。
The head 4 is connected to the
上記の構成により、脚部2は左右の足について6個の関節を備えて合計12の自由度を与えられ、6個の関節を適宜な角度で駆動(関節変位)することで、脚部2に所望の動きを与えることができ、ロボット1を任意に3次元空間において歩行させることができる。また、腕部5も左右の腕について5個の関節を備えて合計10の自由度を与えられ、5個の関節を適宜な角度で駆動(関節変位)することで所望の作業を行わせることができる。さらに、頭部4は2つの自由度からなる関節あるいは揺動機構を与えられ、これらを適宜な角度で駆動することにより所望の方向に頭部4を向けることができる。
With the above configuration, the
電動モータ10などのそれぞれにはロータリエンコーダ(内界センサ。図示せず)が設けられ、電動モータの回転軸の回転を通じて対応する関節の角度、角速度、および角加速度の少なくともいずれかを示す信号を出力する。尚、電動モータ10などは具体的には、DCサーボモータからなる。 Each of the electric motors 10 and the like is provided with a rotary encoder (internal sensor; not shown), and receives a signal indicating at least one of the angle, angular velocity, and angular acceleration of the corresponding joint through rotation of the rotating shaft of the electric motor. Output. Note that the electric motor 10 and the like are specifically DC servo motors.
足部22には公知の6軸力センサ(外界センサ。以下「力センサ」という)56が取着され、ロボットに作用する外力の内、接地面からロボット1に作用する床反力の3方向成分Fx,Fy,Fzとモーメントの3方向成分Mx,My,Mzを示す信号を出力する。
A known six-axis force sensor (external field sensor; hereinafter referred to as “force sensor”) 56 is attached to the
手首関節とハンド40の間には同種の力センサ(6軸力センサ)58が取着され、ロボット1に作用する床反力以外の外力、具体的にはハンド40に対象物から作用する外力(対象物反力)の3方向成分Fx,Fy,Fzとモーメントの3方向成分Mx,My,Mzを示す信号を出力する。
A force sensor (six-axis force sensor) 58 of the same kind is attached between the wrist joint and the
基体3には傾斜センサ(内界センサ)60が設置され、鉛直軸に対する基体3の傾き(傾斜角度)とその角速度の少なくともいずれか、即ち、ロボット1の基体3の傾斜(姿勢)などの状態量を示す信号を出力する。
A tilt sensor (internal sensor) 60 is installed on the
これら力センサ56などの出力群は、格納部6に収容されたマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット(Electric Control Unit 。以下「ECU」という)70に送られる(図示の便宜のためロボット1の右側についてのみ、入出力を図示する)。ECU70はCPU、メモリおよび入出力インターフェースなどからなるマイクロコンピュータを備え、ロボット1が安定な姿勢で移動できるように、関節角変位指令を算出して各関節を構成する電動モータ10などの駆動を制御する。格納部6には、電動モータ10などの駆動回路(モータドライバ)72が回路ユニットとして収容されると共に、無線系74とバッテリ(電圧源)76も収容される。
The output group of these
ECU70は、無線系74を介して同様にマイクロコンピュータからなる操作用ECU78と通信自在に接続される。操作用ECU78は操作用ユーザI/F78aを備え、ユーザ(操作者)が操作用ユーザI/F78aから入力した緊急停止などのコマンドは、無線系74を通じてECU70に送られる。
The
図4は、ECU70の構成を電装システムを中心に示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
図示の如く、ECU70は第1のCPU70a(図に「CPU1」と示す)と、第2のCPU70b(図に「CPU2」と示す)と、第1、第2のCPU70a,70bに並列して接続されるメインI/O70cとを備える。メインI/O70cは、第1のカウンタ70c1(図に「カウンタ1」と示す)と第2のカウンタ70c2(図に「カウンタ2」と示す)とを有する。尚、メインI/O70cは、後述する電動モータ10などの駆動回路やセンサ群および第1、第2のCPU70a,70bとの通信部を備え、第1、第2のCPU70a,70bとそれ以外の部位との通信を仲介する。
As shown in the figure, the
後述する如く、メインI/O70cが、ロボットの異常検知装置として動作する。尚、メインI/O70cは、スイッチ(SW)70c3とブザー70c4とを備える。スイッチ70c3は、第1、第2のCPU70a,70bの動作をリセットするスイッチである。
As will be described later, the main I /
電動モータ10などにはモータ2個当たり1個の駆動回路72が、駆動回路1、駆動回路2などと接続される(脚部2の右側などについて部分的に示すが、基体3あるいは頭部4ならびに腕部5についても同様である)。
In the electric motor 10 or the like, one
駆動回路72は、バッテリ(電圧源。「Vb」で示す)76と電動モータを接続する電源回路56aに配置される(電動モータ10Rについてのみ示す)。力センサ56はA/D変換回路56aに接続される。駆動回路72のそれぞれとA/D変換回路76aなどは、I/O70bを介してCPU70aに接続される。
The
図5は、図4に示す、第1、第2のCPU70a,70bの動作を機能的に示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram functionally showing the operations of the first and
第1、第2のCPU70aは、図示の如く、脚制御部70a1と、腕制御部70a2と、頭制御部70a3を備える。脚制御部70a1は、予め生成されてメモリ(図示せず)に格納された歩容パラメータに基づき、力センサ(外界センサ)56と傾斜センサ(内界センサ)60からメインI/O70cを介して送られるセンサ出力に応じて歩容を生成し、生成された歩容に基づいて関節角指令値(通電指令値)を決定し、ロータリエンコーダ(内界センサ)の出力(図示せず)から検出された関節角との偏差が解消するように駆動回路72を介して電動モータ10などを駆動する。駆動回路72のそれぞれは、通電指令に応じて対応する電動モータに通電して駆動する。
As illustrated, the first and
このように、第1のCPU70aは、少なくとも内界センサから得られた情報に基づいて通電指令値を演算すると共に、第2のCPU70bも、第1のCPU70aと平行して同様に通電指令値を演算する。
As described above, the
また、腕制御部70a2と頭制御部70a3も、生成された歩容と力センサ56などの出力に基づいて関節角指令値を算出し、駆動回路72を介して該当する電動モータ30などを駆動する。さらに、腕制御部70a2は作業内容に従って腕部5を駆動制御すると共に、頭制御部70a3は画像認識系の指示に従って電動モータ46あるいは頭部揺動機構48を駆動制御する。
The arm control unit 70a2 and the head control unit 70a3 also calculate a joint angle command value based on the generated gait and the output of the
歩容パラメータは、上体3と足部22の位置および姿勢(向き)からなる運動パラメータと、ZMP(Zero Moment Point)で定義される床反力パラメータとから構成される。尚、「位置」はX,Y,Z座標系で、「姿勢」はX,Y,Z軸に対する角度で示される。従って、「傾斜」も、姿勢のパラメータの一部である。
The gait parameter is composed of a motion parameter composed of the position and posture (orientation) of the
ZMPは、ロボット1の運動による慣性力と重力の合力のモーメントの水平成分の和が0となる、床上の作用点を意味する。尚、歩容は1歩(両脚支持期の初期から片脚支持期の終端)の間の運動軌跡(軌道)と床反力軌跡(軌道)からなり、一連の歩行は1歩の歩容が複数個つながったものとする。
ZMP means an action point on the floor where the sum of the horizontal components of the moment of inertia and the resultant force of gravity due to the motion of the
尚、歩容パラメータおよび生成される歩容の詳細などは、先に本出願人が特開平5―337849号公報に記載されているので、これ以上の説明は省略する。 The details of the gait parameters and the generated gaits are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-337849 by the applicant of the present application, and thus further explanation is omitted.
次いで、この実施例に係るロボットの異常検知装置の動作を説明する。 Next, the operation of the robot abnormality detection apparatus according to this embodiment will be described.
図6および図7は、その動作を示すフロー・チャートである。図6に示す処理は第1のCPU70a(CPU1)と第2のCPU70b(CPU2)で平行して行われると共に、図7に示す処理はメインI/O70cで行われる。
6 and 7 are flowcharts showing the operation. The processing shown in FIG. 6 is performed in parallel by the
以下説明すると、第1のCPU70aの処理はS10から開始され、S10において第2のCPU70b(CPU2)が異常と判定されたか否か判断し、否定されるときはS12に進み、所定時間1(第1の所定時間)が経過したか否か判断し、否定されるときはS10に戻ると共に、肯定されるときはS14に進み、メインI/O70cの第1のカウンタ70c1(カウンタ1)を更新し(値を1つインクリメントし)、S10に戻る。
Explaining below, the processing of the
他方、第2のCPU70bの処理はS16から開始され、S16において第1のCPU70a(CPU1)が異常と判定されたか否か判断し、否定されるときはS18に進み、前記した所定時間1(第1の所定時間)が経過したか否か判断し、否定されるときはS16に戻ると共に、肯定されるときはS20に進み、メインI/O70cの第2のカウンタ70c2(カウンタ2)を更新し(値を1つインクリメントし)、S16に戻る。
On the other hand, the processing of the
このように、メインI/O70cは第1、第2のCPU70a,70bに接続され、第1、第2のCPU70a,70bが所定時間1(第1の所定時間)ごとにそれぞれ更新すべき第1、第2のカウンタを有する。尚、所定時間1(第1の所定時間)は、例えば5msecとする。即ち、第1、第2のCPU70a,70bは5msecごとに起動されて通電指令値を演算すると共に、メインI/O70cにアクセスして対応するカウンタを更新するように構成される。
As described above, the main I /
ここで、図6フロー・チャートの説明を中断し、図7フロー・チャートの処理を説明すると、メインI/O70cにあってはS100において所定時間2(第2の所定時間)以内に第1のCPU70aによって第1のカウンタ70c1(カウンタ1)が更新されたか否か判断し、否定されるときはS102に進み、第1、第2のCPU70a,70bの内、更新されなかった第1のカウンタ70c1に対応する第1のCPU70aが異常と判定すると共に、第1、第2のCPU70a,70bの内、異常と判定されなかった第2のCPU70aに他方の、即ち、第1のCPU70aが異常と判定されたことを通知する。次いでS104に進み、ブザー70c4をオンする(異常警報を出力する)。
Here, the explanation of the flow chart of FIG. 6 is interrupted and the processing of the flow chart of FIG. 7 is explained. In the main I /
他方、S100で肯定されるときはS106に進み、前記した所定時間2(第2の所定時間)以内に第2のカウンタ70c2(カウンタ2)が更新されたか否か判断し、否定されるときはS108に進み、第1、第2のCPU70a,70bの内、更新されなかった第2のカウンタ70c2に対応する第2のCPU70bが異常と判定すると共に、異常と判定されなかった第1のCPU70bに、第2のCPU70bが異常と判定されたことを通知する。次いでS104に進み、同様にブザー70c4をオンして異常警報を出力する。
On the other hand, when the result in S100 is affirmative, the process proceeds to S106, where it is determined whether or not the second counter 70c2 (counter 2) has been updated within the predetermined time 2 (second predetermined time), and when the result is negative, In S108, the
S104でブザー70c4をオンして異常警報を出力することにより、ユーザ(操作者)およびその近隣に所在する者は、第1、第2のCPU70a,70bの内、少なくともいずれかが異常と判定されたことを認識することができ、後述するようにスイッチ70c3を操作して復帰作業を行うなど必要な行動をとることができる。
By turning on the buzzer 70c4 and outputting an abnormality alarm in S104, it is determined that at least one of the first and
尚、所定時間2(第2の所定時間)は、例えば10msecなどと、所定時間1(第1の所定時間。例えば5msec)より長く設定される。これは、所定時間1と同期して誤検知となるのを防止するためである。
The predetermined time 2 (second predetermined time) is set to, for example, 10 msec, and is longer than the predetermined time 1 (first predetermined time, for example, 5 msec). This is to prevent erroneous detection in synchronization with the
図6フロー・チャートの説明に戻ると、S10あるいはS16で肯定されるときはS22に進み、異常モード(所定の待避手順に従う通電指令値の演算処理)に移行と判定する。尚、S22から後の処理は、異常と判定されなかった方のCPUが行う処理である。 Returning to the explanation of the flow chart of FIG. 6, when the result in S10 or S16 is affirmative, the process proceeds to S22, and it is determined to shift to an abnormal mode (processing for calculating an energization command value according to a predetermined saving procedure). The processing after S22 is processing performed by the CPU that has not been determined to be abnormal.
尚、異常モードとは脚部2以外の駆動を停止し、脚部2のみ制御して歩行するための最低限の機能のみを確保するような通電指令値の演算処理をいう。このように、第1、第2のCPU70a,70bのいずれかが異常と判定されたとき、他方のCPUは異常モードに移行し、ベース基地に戻ることを最優先とし、他の行動は制約される。
The abnormal mode refers to an energization command value calculation process that stops driving other than the
そして、S24に進み、異常と判定されたCPUについての復帰作業を待機する。復帰作業は例えば、ユーザ(操作者)がスイッチ70c3を操作、あるいは操作用ユーザI/F78aを介して所定のコマンドを入力することなどを意味する。尚、異常と判定されたCPUが復帰作業で復帰した場合、上記した異常検知が再度実行される。
Then, the process proceeds to S24 to wait for a return operation for the CPU determined to be abnormal. The return work means, for example, that the user (operator) operates the switch 70c3 or inputs a predetermined command via the operation user I /
次いでS26に進み、ベース基地まで歩行するように制御(即ち、通電指令値を演算)し、S28に進み、着座するように制御(即ち、通電指令値を演算)し、S30に進み、駆動電源(OFF)オフ、即ち、着座を行った後、電源回路76aを遮断し、異常と判定されたCPUの復帰に備える。
Next, the process proceeds to S26, where control is performed to walk to the base (that is, the energization command value is calculated), control proceeds to S28, control is performed so as to be seated (that is, the energization command value is calculated), and the process proceeds to S30. (OFF) After turning off, that is, sitting, the
図8は、図6フロー・チャートの異常モードの処理を説明するタイム・チャートである。 FIG. 8 is a time chart for explaining the processing of the abnormal mode in the flowchart of FIG.
図示の如く、異常モードに移行した場合、復帰作業として時間T1(例えば30sec)を予定する。これは、スイッチ70c3の操作などによる復帰作業には、ある程度の時間が必要と考えられるからである。 As shown in the figure, when the mode is changed to the abnormal mode, a time T1 (for example, 30 sec) is scheduled as a return operation. This is because it is considered that a certain amount of time is required for the return work by operating the switch 70c3.
次いで、ベース基地に向けての移動を開始する。この移動に要する時間T2としては、バッテリ76の残容量で確実に戻れる時間、例えば10minを予定する。次いで、着座する。この時間T3としては5min程度を予定する。次いで、駆動電源をOFF(オフ)して終了する。尚、バッテリ76の残容量からベース基地に戻るのが困難なときは、付近の適宜な場所で同様の終了動作を実行する。
Next, movement toward the base station is started. As the time T2 required for this movement, a time that can be reliably returned with the remaining capacity of the
この実施例にあっては、上記の如く、10などの電動モータと、バッテリ(電圧源)76と、前記電動モータと電圧源を接続する電源回路76aに配置され、通電指令値に応じて前記電動モータに通電して駆動する駆動回路72と、内部の状態量を測定する少なくとも1個の内界センサ(傾斜センサ60など)と、少なくとも前記内界センサから得られた情報に基づいて前記通電指令値を演算する第1のCPU70aとを備え、前記電動モータの駆動によって移動するロボット1において、前記第1のCPU70aと平行して前記通電指令値を演算する第2のCPU70bと、前記第1、第2のCPUに接続され、前記第1、第2のCPUが所定時間1(第1の所定時間)ごとにそれぞれ更新すべき第1、第2のカウンタ70c1,70c2を有する少なくとも1個のI/O(メインI/O)70cとを備えると共に、前記I/O70cは、前記第1、第2のCPUが前記第1、第2のカウンタをそれぞれ更新したか否か監視する更新監視手段(S100,S106)と、所定時間2(第2の所定時間)以内に前記第1、第2のカウンタの少なくともいずれかが更新されなかったとき、前記第1、第2のCPUの内、前記更新されなかったカウンタに対応するCPUが異常と判定する異常判定手段(S102,S108)とを備える如く構成したので、簡易な構成でありながら、第1、第2のCPU70a,70bの異常を精度良く検知(自己診断)することができる。
In this embodiment, as described above, the electric motors such as 10, the battery (voltage source) 76, and the
尚、上記で、第2のCPU70bおよび第2のカウンタ70c2は複数個であっても良い。即ち、この実施例は、第1のCPU70aを含むCPU群が第1の所定時間ごとに更新すべき第1のカウンタを含む複数のカウンタ群をそれぞれ更新したか否か監視し、第2の所定時間以内に更新されなかったとき、更新されなかったカウンタに対応するCPUが異常と判定するように構成したものである。
In the above, the
また、前記所定時間2(第2の所定時間)は、前記所定時間1(第1の所定時間)より長く設定される如く構成したので、所定時間2(第2の所定時間)は所定時間1(第1の所定時間)と非同期となり、異常を誤検知することがなく、精度良く検知することができる。
Further, since the predetermined time 2 (second predetermined time) is set longer than the predetermined time 1 (first predetermined time), the predetermined time 2 (second predetermined time) is set to the
また、前記I/O70cは、前記第1、第2のCPUの内、異常と判定されなかったCPUに他方のCPUが異常と判定されたことを通知する通知手段(S102,S108)を備えると共に、前記通知を受けたCPUは、所定の待避手順(異常モード)に従って前記通電指令値を演算する(S22からS30)如く構成したので、上記した効果に加え、異常が検知されたときも、適切に対処することができる。
In addition, the I /
また、前記I/O70cは、前記異常判定手段によって前記更新されなかったカウンタに対応するCPUが異常と判定されるとき、異常警報を出力する(S102,S104)如く構成したので、上記した効果に加え、ユーザ(操作者)などは異常の発生を認識して必要な行動をとることができる。
Further, the I /
また、前記ロボットが、基体3と、前記基体に第1の関節を介して連結される複数本の脚部2と、前記複数本の脚部のそれぞれの先端に第2の関節を介して連結される足部22とを備え、前記第1、第2の関節に前記電動モータ10などが配置される脚式移動ロボット1であると共に、前記通知を受けたCPUは、ベース基地まで歩行して着座するように前記所定の待避手順に従って前記通電指令値を演算する(S26からS28)如く構成したので、上記した効果に加え、異常が検知されたときも、一層適切に対処することができる。
The robot is connected to the
また、前記通知を受けたCPUは、前記着座を行った後、前記電源回路を遮断する(S30)如く構成したので、上記した効果に加え、電源回路76aの遮断を最適な時期に行うことができる。
Further, since the CPU that has received the notification is configured to shut off the power supply circuit after performing the seating (S30), in addition to the effects described above, the
尚、上記において、脚式移動ロボットとして2足ロボットを例示したが、それに限られるものではなく、3足以上のロボットであっても良い。 In the above description, the biped robot is exemplified as the legged mobile robot. However, the robot is not limited to this, and may be a robot with three or more legs.
1 脚式移動ロボット(ロボット)
2 脚部
3 基体
10など 電動モータ
70 電子制御ユニット(ECU)
70a 第1のCPU
70b 第2のCPU
70c メインI/O
70c1 第1のカウンタ
70c2 第2のカウンタ
1 Legged mobile robot (robot)
2
70a first CPU
70b Second CPU
70c Main I / O
70c1 first counter 70c2 second counter
Claims (6)
6. The robot abnormality detection device according to claim 5, wherein the CPU that has received the notification shuts off the power supply circuit after performing the seating.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010058261A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Samsung Electronics Co Ltd | Robot and method of controlling the same |
WO2018147436A1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-16 | 川崎重工業株式会社 | Robot control device, robot system and robot control method |
CN108958206A (en) * | 2018-09-26 | 2018-12-07 | 北京市恩华远航智能科技有限公司 | A kind of equipment running status intelligent measurement platform |
US11347253B2 (en) | 2019-11-18 | 2022-05-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device to perform power management and operating method thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000152402A (en) * | 1998-11-12 | 2000-05-30 | Hitachi Ltd | Controller for pulse width modulation inverter |
JP2003211379A (en) * | 2002-01-18 | 2003-07-29 | Honda Motor Co Ltd | Abnormality detector for mobile robot |
-
2004
- 2004-09-17 JP JP2004271616A patent/JP4504769B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000152402A (en) * | 1998-11-12 | 2000-05-30 | Hitachi Ltd | Controller for pulse width modulation inverter |
JP2003211379A (en) * | 2002-01-18 | 2003-07-29 | Honda Motor Co Ltd | Abnormality detector for mobile robot |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010058261A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Samsung Electronics Co Ltd | Robot and method of controlling the same |
US8831769B2 (en) | 2008-09-04 | 2014-09-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Robot and method of controlling the same |
KR101479234B1 (en) * | 2008-09-04 | 2015-01-06 | 삼성전자 주식회사 | Robot and method of controlling the same |
WO2018147436A1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-16 | 川崎重工業株式会社 | Robot control device, robot system and robot control method |
CN110267775A (en) * | 2017-02-13 | 2019-09-20 | 川崎重工业株式会社 | The control method of robot controller, robot system and robot |
CN108958206A (en) * | 2018-09-26 | 2018-12-07 | 北京市恩华远航智能科技有限公司 | A kind of equipment running status intelligent measurement platform |
US11347253B2 (en) | 2019-11-18 | 2022-05-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device to perform power management and operating method thereof |
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