JP2016512733A5

JP2016512733A5 -

Info

Publication number: JP2016512733A5
Application number: JP2016502607A
Authority: JP
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2017-04-20

Claims

マニピュレータアームを動かすための方法であって、前記マニピュレータアームは、エンドエフェクタを含む器具を支持する遠位部分、ベースに結合される近位部分、及び前記遠位部分と前記ベースとの間の複数の関節、を含み、前記複数の関節は、前記エンドエフェクタの与えられた状態に対して異なる関節状態の範囲を可能にする十分な自由度を提供し、前記方法は：
所望のエンドエフェクタ運動で前記エンドエフェクタを動かすように操作指令を受信するステップ；
前記所望のエンドエフェクタ運動を達成する前記複数の関節の関節速度を計算することによって、前記所望のエンドエフェクタ運動を生じさせるように前記複数の関節のエンドエフェクタ変位運動を決定するステップ；
前記複数の関節の関節空間内で重み付けに基づいて重み付き関節速度を計算することによって前記複数の関節の所望の運動を決定するステップであって、前記重み付けは、前記エンドエフェクタ変位運動のために前記複数の関節の計算された前記関節速度に適用され、前記所望の運動は、前記エンドエフェクタが動いていないことに対応する、ステップ；並びに
前記複数の関節の前記エンドエフェクタ変位運動及び前記複数の関節の前記所望の運動の組合せにしたがって前記複数の関節を駆動するステップ；を含む、
方法。
前記所望の運動は、関節状態、関節状態の組み合わせ、相対関節状態、関節状態の範囲、関節状態のプロファイル、及び関節状態の運動エネルギからなるグループから選択される値を含む所望の値に向けられる、
請求項１に記載の方法。
前記複数の関節の前記所望の運動のための前記重み付き関節速度は、前記マニピュレータアームのヤコビアンのゼロ空間にある、
請求項１に記載の方法。
前記重み付き関節速度を計算することは、前記エンドエフェクタ変位運動のための前記複数の関節の前記関節速度に基づく値を前記マニピュレータアームのヤコビアンのゼロ空間上に射影することを含む、
請求項１に記載の方法。
前記重み付けは、前記複数の関節の前記関節空間における重み付き行列を含む、
請求項１に記載の方法。
前記重み付けは、前記複数の関節の前記関節空間内の二次曲面を含む、
請求項１に記載の方法。
前記重み付けは、前記複数の関節の前記関節空間内の放物面を含む、
請求項１に記載の方法。
前記エンドエフェクタ変位運動を決定するステップは、前記マニピュレータアームのヤコビアンの疑似逆行列解を計算するステップを含み、
前記所望の運動を決定するステップは、前記疑似逆行列解と前記疑似逆行列解のポテンシャル関数勾配との間の差を計算するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
エンドエフェクタを含む器具を解放可能に支持するように構成される遠位部分、ベースに結合される近位部分、及び前記遠位部分と前記ベースとの間の複数の関節を有するマニピュレータアームであって、前記複数の関節は、前記エンドエフェクタの与えられた状態に対して関節状態の範囲を可能にする十分な自由度を提供する、マニピュレータアーム；
前記エンドエフェクタを所望のエンドエフェクタ運動で動かすように操作指令を受信するための入力装置；並びに
前記入力装置を前記マニピュレータアームに結合するプロセッサであって：
前記所望のエンドエフェクタ運動を達成する前記複数の関節の関節速度を計算することによって、前記所望のエンドエフェクタ運動を生じさせるように前記複数の関節のエンドエフェクタ変位運動を決定するステップ、
前記複数の関節の関節空間内で重み付けに基づいて重み付き関節速度を計算することによって前記複数の関節の所望の運動を決定するステップであって、前記重み付けは、前記エンドエフェクタ変位運動のために前記複数の関節の計算された前記関節速度に適用され、前記所望の運動は、前記エンドエフェクタが動いていないことに対応する、ステップ；並びに
前記複数の関節の前記エンドエフェクタ変位運動及び前記複数の関節の前記所望の運動の組合せにしたがって、前記複数の関節を駆動するように、前記エンドエフェクタ変位運動に応じて前記マニピュレータアームに指令を送信するステップ、
を含む動作を実行するように構成される、プロセッサ、を有する、
システム。
前記所望の運動は、関節状態、関節状態の組み合わせ、相対関節状態、関節状態の範囲、関節状態のプロファイル、及び関節状態の運動エネルギからなるグループから選択される値を含む所望の値に向けられる、
請求項９に記載のシステム。
前記複数の関節の前記所望の運動のための前記重み付き関節速度は、前記マニピュレータアームのヤコビアンのゼロ空間にある、
請求項９に記載のシステム。
前記重み付き関節速度を計算することは、前記エンドエフェクタ変位運動のための前記複数の関節の前記関節速度に基づく値を前記マニピュレータアームのヤコビアンのゼロ空間上に射影することを含む、
請求項９に記載のシステム。
前記重み付けは、前記複数の関節の前記関節空間における重み付き行列を含む、
請求項９に記載のシステム。
前記重み付けは、前記複数の関節の前記関節空間内の二次曲面を含む、
請求項９に記載のシステム。
前記エンドエフェクタ変位運動を決定するステップは、前記マニピュレータアームのヤコビアンの疑似逆行列解を計算するステップを含み、
前記所望の運動を決定するステップは、前記疑似逆行列解と前記疑似逆行列解のポテンシャル関数勾配との間の差を計算するステップを含む、
請求項９に記載のシステム。