JP2016514492A5

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Info

Publication number: JP2016514492A5
Application number: JP2016502602A
Authority: JP
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2034-03-18

Claims

マニピュレータアームを移動させる方法であって、該マニピュレータアームは、可動式先端部と、ベースに結合された基端部と、前記先端部と前記ベースとの間の複数の関節とを含み、前記複数の関節は、前記先端部の所定状態について前記複数の関節の異なる範囲の関節状態を可能にするのに十分な自由度を有しており、当該方法は、
動作中ではない前記先端部に対応する関節速度方向の動作について複数の目標を特定するステップと、
前記複数の目標に関連する複数の属性を特定するステップであって、前記複数の属性の各属性は、前記複数の目標のうちの対応する目標に関連付けられる、特定するステップと、
前記複数の関節の複数の運動を計算するステップであって、前記複数の運動の各運動は、前記複数の目標のうちの対応する１つに従って、動作中ではない前記先端部に対応する関節速度方向で計算される、計算するステップと、
前記複数の属性を用いて前記複数の運動を組合せ運動に結合することにより、前記複数の関節の組合せ運動を決定するステップと、
前記複数の関節を駆動して、前記複数の関節の前記組合せ運動を生じさせるステップと、を含む、
方法。
前記複数の運動の各運動の前記関節速度方向は、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り、
前記組合せ運動の関節速度方向は、前記マニピュレータアームの前記ヤコビアンの前記ゼロ空間にある、
請求項１に記載の方法。
前記複数の属性は、前記複数の目標同士の間の重み付けに対応する複数の重みを含み、
前記組合せ運動を決定するステップは、前記複数の重みを用いて前記複数の運動の重み付けされた組合せを計算するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
システムであって、当該システムは：
可動式先端部、ベースに結合された基端部、及び前記先端部と前記基端部との間の複数の関節を含むマニピュレータアームであって、前記複数の関節は、前記先端部の所定の状態について前記複数の関節の所定範囲の関節状態を可能にするのに十分な自由度を有する、マニピュレータアームと；
該マニピュレータアームに結合されるプロセッサと；を有しており、
該プロセッサは、
動作中ではない前記先端部に対応する関節速度方向の動作について複数の目標を特定すること、
前記複数の目標に関連する複数の属性を特定することであって、前記複数の属性の各属性は、前記複数の目標のうちの対応する目標に関連付けられる、特定すること、
前記複数の関節の複数の運動を計算することであって、前記複数の運動の各運動は、前記複数の目標のうちの対応する１つに従って、動作中ではない前記先端部に対応する関節速度方向で計算される、計算すること、
前記複数の属性を用いて前記複数の運動を組合せ運動に結合することにより、前記複数の関節の組合せ運動を決定すること、
コマンドを前記マニピュレータアームに送信して前記複数の関節を駆動させ、前記複数の関節の前記組合せ運動を生じさせること、を含む操作を実行するように構成される、
システム。
前記複数の運動の各運動の前記関節速度方向は、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４に記載のシステム。
前記複数の運動の各運動の前記関節速度方向は、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り、
前記組合せ運動の関節速度方向は、前記マニピュレータアームの前記ヤコビアンの前記ゼロ空間にある、
請求項４に記載のシステム。
前記複数の属性は、前記複数の目標同士の間の重み付けに対応する複数の重みを含み、
前記組合せ運動を決定することは、前記複数の重みを用いて前記複数の運動の重み付けされた組合せを計算することを含む、
請求項４に記載のシステム。
前記複数の属性は、前記複数の目標のうちの第１の目標についての飽和値、第１の目標に対応する前記複数の運動のうちの第１の運動を含み、
前記組合せ運動を決定することは、前記飽和値を適用して第１の運動の値を制限することを含む、
請求項４に記載のシステム。
前記複数の属性は、動作中でない前記先端部に対応する複数の方向から構成される空間について、前記複数の目標同士の間の優先順位に対応する複数の優先順位を含み、
前記組合せ運動を決定することは、前記複数の優先順位に従って、前記複数の運動を複数の方向から構成される空間に投影し、低い優先順位に関連する運動の寄与が、より高い優先順位に関連する運動の寄与と競合しないようにすることを含む、
請求項４に記載のシステム。
前記複数の属性は、マスター制御入力装置のマスター速度に対して関節速度を制限するための速度制限属性を含み、
前記組合せ運動を決定することは、前記速度制限属性を用いて、前記マスター速度に対する前記複数の運動のうちの１つ又は複数或いは前記組合せ運動の関節速度の大きさを測定することを含む、
請求項４に記載のシステム。
前記複数の属性は、マスター制御入力装置のマスター速度に対して関節速度を制限するための速度制限属性を含み、
前記プロセッサは、前記速度制限属性が設定されており且つ前記マスター制御入力装置が動作中ではない場合に、前記プロセッサが、前記複数の関節を駆動させ、前記マニピュレータアームを移動させる前記コマンドを前記マニピュレータアームに送信しない、
請求項４に記載のシステム。
前記複数の属性は、第１の関節の関節制限に対して前記複数の関節のうちの第１の関節の関節値を制限するための値制限属性を含み、
前記組合せ運動を決定することは、前記複数の運動のうちの１つ又は複数或いは前記組合せ運動について関節速度の大きさを測定し、第１の関節についての前記関節制限に違反するのを回避することを含む、
請求項４に記載のシステム。
前記複数の属性は、第１の関節の関節制限に対して前記複数の関節のうちの第１の関節の関節値を制限するための値制限属性を含み、
前記組合せ運動を決定することは、前記複数の運動のうちの１つ又は複数或いは前記組合せ運動に関節速度成分を加えることを含み、前記関節速度成分は、第１の関節の関節速度を打ち消して、第１の関節についての前記関節制限に違反するのを回避する、
請求項４に記載のシステム。
操作コマンドを受け取って前記先端部を移動させるように構成された入力装置をさらに含み、
前記プロセッサは、前記入力装置に結合され、前記プロセッサは、
前記複数の関節の先端部の運動を計算することであって、該先端部の運動は、前記操作コマンドに従って、動作中である前記先端部に対応する関節速度方向で計算される、計算すること、
コマンドを前記マニピュレータアームに送信して前記複数の関節を駆動させ、前記複数の関節の前記組合せ運動と組み合わされた前記複数の関節の前記先端部の運動を生じさせることと、を含む操作を実行するようにさらに構成される、
請求項４に記載のシステム。
プロセッサによって実行されたときに、該プロセッサにマニピュレータアームを移動させる操作を実行させる命令を記憶する記録ユニットであって、前記マニピュレータアームは、可動式先端部と、ベースに結合された基端部と、前記先端部と前記ベースとの間の複数の関節とを含み、前記複数の関節は、前記先端部の所定状態について前記複数の関節の異なる範囲の関節状態を可能にするのに十分な自由度を有しており、前記操作は、
動作中ではない前記先端部に対応する関節速度方向の動作について複数の目標を特定することと、
前記複数の目標に関連する複数の属性を特定することであって、前記複数の属性の各属性は、前記複数の目標のうちの対応する目標に関連付けられる、特定することと、
前記複数の関節の複数の運動を計算することであって、前記複数の運動の各運動は、前記複数の目標のうちの対応する１つに従って、動作中ではない前記先端部に対応する関節速度方向で計算される、計算することと、
前記複数の属性を用いて前記複数の運動を組合せ運動に結合することにより、前記複数の関節の組合せ運動を決定することと、
前記複数の関節を駆動して、前記複数の関節の前記組合せ運動を生じさせることと、を含む、
記録ユニット。