JP2008006517A - 外力検知方法およびマニピュレータ制御方法 - Google Patents
外力検知方法およびマニピュレータ制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】固定リンク部材を含む複数のリンク部材から構成されるアーム部と、アーム部に固定されたハンド部を備えるマニピュレータにおいて、固定リンク部材に作用する第1の作用力の大きさとハンド部に作用する第2の作用力の大きさを検出し、作用力の検出箇所の位置姿勢を算出し、固定リンク部材・ハンド部の質量と動作により生じる慣性力から作用力の推測値を求め、この作用力から推測値を減算し作用力の補正値を求め、作用力の検出時の位置姿勢に基づきアーム部に外力が作用していない場合の固定リンク部材・ハンド部における作用力の関係から補正値が外れている場合にアーム部に外力が作用したと判断する。
【選択図】図1
Description
以下に、図1から図3を参照しつつ本発明の実施の形態1にかかるマニピュレータ制御システムについて説明する。この実施の形態においては、固定面としての床面にマニピュレータが固定されており、このマニピュレータを駆動部により駆動する例を示すものとする。
f2=JT・f1 ・・・ 式1
マニピュレータ20のアーム部22に一定の値以上の外力が作用した場合に、マニピュレータにおける、駆動する関節部を含むアーム部全体を覆うことなく、その外力を検知し、マニピュレータの動きを停止することができる。
20・・・マニピュレータ
10・・・制御部
12・・・作用力検出部
13・・・位置姿勢算出部
14・・・作用力推測部
15・・・作用力補正部
16・・・判定部
21・・・固定リンク部材
22・・・アーム部
221・・・第1リンク部材
222・・・第2リンク部材
23・・・ハンド部(ロボットハンド)
31・・・第1センサ(第1の検出部)
32・・・第2センサ(第2の検出部)
P・・・固定面(床面)
Claims (4)
- 固定面にとりつけられた固定リンク部材を含む複数のリンク部材から構成されるアーム部と、該アーム部に固定されたハンド部とを備えるマニピュレータにおいて、
前記固定リンク部材に取り付けられ、その取り付け箇所に作用する第1の作用力の大きさを検出する第1の検出部と、
前記ハンド部に取り付けられ、その取り付け箇所に作用する第2の作用力の大きさを検出する第2の検出部と、
前記第1の検出部と、第2の検出部との位置姿勢を算出する位置姿勢算出部とを設け、
前記固定リンク部材およびハンド部の各々の質量と、各々の動作により生じる慣性力とから、前記第1の検出部の取り付け箇所と第2の検出部の取り付け箇所とに作用する作用力の推測値を各々求め、
前記第1の検出部および第2の検出部により検出される検出値から、前記推測値を減算し、前記第1の検出部の取り付け箇所に作用する第1の作用力と、第2の検出部の取り付け箇所に作用する第2の作用力の補正値を各々求め、
これらの作用力を検出した時の、前記第1の検出部および第2の検出部の位置姿勢に基づいて、アーム部に外力が作用していない場合に定められる、固定リンク部材における前記取り付け箇所に作用する作用力と、ハンド部における前記取り付け箇所に作用する作用力との所定の関係を、前記求められた補正値が満たしているか否かを判定し、これらの補正値が前記所定の関係から外れている場合に、アーム部に外力が作用したと判断することを特徴とする外力検知方法。 - 固定面にとりつけられた固定リンク部材を含む複数のリンク部材から構成されるアーム部と、該アーム部に固定されたハンド部と、前記アーム部およびハンド部を駆動する駆動部と、を備えるマニピュレータを制御するためのマニピュレータ制御方法であって、
前記固定リンク部材の所定箇所に作用する第1の作用力の大きさと、前記ハンド部の所定箇所に作用する第2の作用力の大きさとを検出する作用力検出ステップと、
前記固定リンク部材およびハンド部における、前記第1の作用力および第2の作用力が作用した所定箇所の位置姿勢を各々算出する位置姿勢算出ステップと、
前記固定リンク部材およびハンド部の各々の質量と、各々の動作により生じる慣性力とから、前記固定リンク部材およびハンド部の、前記所定箇所に作用する作用力の大きさを各々推測する作用力推測ステップと、
前記作用力検出ステップで検出された作用力の大きさから、前記作用力推測ステップにより得られた作用力の大きさを減算し、前記固定リンク部材およびハンド部における前記所定箇所に作用する作用力の大きさを補正する作用力補正ステップと、
前記作用力を検出した、固定リンク部材およびハンド部材の所定箇所の位置姿勢に基づいて、アーム部に外力が作用していない場合に定められる、固定リンク部材における前記所定箇所に作用する作用力と、ハンド部における前記所定箇所に作用する作用力との所定の関係を、前記作用力補正ステップにより得られた補正後の作用力の値が満たしているか否かを判定する判定ステップと、を備えており、
前記判定ステップにより、前記補正後の作用力の値が、前記所定の関係から外れていると判定された場合に、アーム部に外力が作用していると判断し、前記駆動部によるアーム部の動きを停止することを特徴とするマニピュレータ制御方法。 - 前記補正後の作用力の値が、所定の関係から外れている度合いを算出し、この度合いが所定の閾値を超えた場合にのみ、アーム部の動きを停止することを特徴とする請求項2に記載のマニピュレータ制御方法。
- 固定面にとりつけられた固定リンク部材を含む複数のリンク部材から構成されるアーム部と、該アーム部に固定されたハンド部と、前記アーム部およびハンド部を駆動する駆動部とを有するマニピュレータと、該マニピュレータを制御するための制御部とを備えるマニピュレータ制御システムであって、
前記固定リンク部材の所定箇所に作用する第1の作用力の大きさと、前記ハンド部の所定箇所に作用する第2の作用力の大きさとを検出する作用力検出部と、
前記固定リンク部材およびハンド部における、作用力が作用した箇所の位置姿勢を各々算出する位置姿勢算出部と、
前記固定リンク部材およびハンド部の各々の質量と、各々の動作により生じる慣性力とから、前記固定リンク部材の所定箇所に作用する作用力と、前記ハンド部に作用する作用力を推測する作用力推測部と、
前記作用力検出部で検出された作用力の大きさから、前記作用力推測部により得られた作用力の大きさを減算し、前記固定リンク部材およびハンド部における前記所定箇所に作用する第1の作用力および第2の作用力の大きさを補正する作用力補正部と、
前記作用力を検出した、固定リンク部材およびハンド部材の所定箇所の位置姿勢に基づいて、アーム部に外力が作用していない場合に定められる、固定リンク部材における前記所定箇所に作用する作用力と、ハンド部における前記所定箇所に作用する作用力との所定の関係を、前記作用力補正ステップにより得られた補正後の作用力の値が満たしているか否かを判定する判定部と、を備えており、
前記判定部により、前記補正後の作用力の値が、前記所定の関係を満たしていないと判定された場合に、前記制御部により、駆動部によるアーム部の動きを停止することを特徴とするマニピュレータ制御システム。
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