JP2022169722A - 機械システムの制御方法,機械システム用コントローラ,ロボットマニピュレータ,および非一時的なコンピュータ可読記憶媒体 - Google Patents
機械システムの制御方法,機械システム用コントローラ,ロボットマニピュレータ,および非一時的なコンピュータ可読記憶媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022169722A JP2022169722A JP2022135117A JP2022135117A JP2022169722A JP 2022169722 A JP2022169722 A JP 2022169722A JP 2022135117 A JP2022135117 A JP 2022135117A JP 2022135117 A JP2022135117 A JP 2022135117A JP 2022169722 A JP2022169722 A JP 2022169722A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mechanical system
- drive
- joint
- shape
- impedance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 38
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 15
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 7
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B1/00—Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values
- G05B1/01—Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
- B25J13/085—Force or torque sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
- B25J9/161—Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/1633—Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/1638—Programme controls characterised by the control loop compensation for arm bending/inertia, pay load weight/inertia
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37357—Force, pressure, weight or deflection
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39188—Torque compensation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39338—Impedance control, also mechanical
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39342—Adaptive impedance control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39343—Force based impedance control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39344—Cooperative impedance control, between fingers or arms
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39346—Workspace impedance control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39347—Joint space impedance control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39348—Generalized impedance control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39351—Compensation ann for uncertain trajectory in impedance control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42016—Dynamic impedance control, load does not influence speed, force, position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
1.エンドエフェクタの所望の位置を示す情報を受信する。
2.エンドエフェクタがその位置にくるように、ロボットのジョイントの一組の目標形状を決定する。このことは逆運動学として知られている。
3.ロボットの各ジョイントの現在の形状を示す情報を受け取り、現在の形状を目標形状と比較し、各ジョイントの現在位置と目標位置の誤差を減らすために各ジョイントに必要な一式のトルクまたは力を計算する。
4.計算されたトルクまたは力を各ジョイントに加えるために、ロボットのアクチュエータに駆動信号を送る。
―コマンドソースに由来する、pd(所望の位置ベクトル),Rd(所望の回転行列),vd(所望の速度)及びv’d(所望の加速度)
―順運動学ブロック内の順運動学によって導出される、pc(対応する座標系における位置ベクトル),Rc(対応する座標系における回転行列)およびvc(対応する座標系における速度);および、
―hc(測定されたエンドエフェクタのトルク/力)。
―外力によって摂動される前のエンドエフェクタ11のベース位置を表す基準位置prefが、基準位置逆運動学ブロック50に入力される。基準位置逆運動学ブロック50は、逆運動学を実行して、prefに対応する一組の基準ジョイント角度qrefを導出する。
―ジョイントスペースインピーダンスパラメータ計算ブロック51は、マニピュレータの所望のインピーダンス挙動に対する適切な質量,ダンパー及びばね項をそれぞれ表す一組の行列Mq(q),Dq(q)及びKq(q)を算出する。
―qref,Mq(q),Dq(q)及びKq(q)が、アームのジョイントのトルクセンサ21で検出されたトルクFと共に、ジョイントスペースインピーダンス制御ソルバーブロック52に入力される。そのブロックは、一組の要求されたジョイント角度であるqdを形成するために、インピーダンスに基づく制御システムを記述する関係に従って入力を処理する。
―qdは、位置センサ20から導出されたジョイントの測定位置を表すqと共に、ジョイントスペース位置コントローラブロック53に入力される。ジョイントスペース位置コントローラブロック53は、モータが作用するそれぞれのジョイントの所望の形状と実際の形状との間の差に応じて、アームのモータ23に対する一組の駆動出力を形成する。各駆動出力は、それぞれのモータに対する指令トルクを表す。駆動出力はアームのモータ23に送られ、アームのジョイントに対して対応するトルク/力を印加する。ジョイントスペース位置コントローラは、比例―微分コントローラであってもよいし、または他の線形または非線形制御法(例えば、比例―積分―微分(PID)、逆動力学を伴うPID、フィードバック線形化を伴うPID、カルマンフィルタのような推測制御法、LQG制御、H-2またはH-無限制御法、ファジー論理制御法、モデル予測制御(MPC)法、通称動的行列制御法)コントローラであってもよい。
-1つのアプローチは、Mq(q)-1を計算する必要のないODEソルバーアルゴリズムを使用することである(例えば、ルンゲクッタ法またはBogacki-Shampine法)。
―別のアプローチは、例えばTが恒等行列に類似しているが特定の列が除去された状態で、TTMq(q)Tが可逆であるような行列Tを選択することである。そして、rがTr=qとなるように定義された状態で、qに対してではなくrに対して解く。このアプローチの結果、rはqに対して縮小された次元となる。このアプローチは、インピーダンスの制約がジョイント角qの特定の部分空間にのみ適用されることが望ましい場合、制御されるシステムが冗長マニピュレータである際に有利であり得る。さらに、Tが一定ではなく、代わりにqに対してパラメータ化されていてもよい。この場合、Tの零空間におけるqの部分空間は、直接割り当てられていてもよい。
-外力によって摂動される前のエンドエフェクタ11のベース位置を表す基準位置prefが、prefと同じ座標系に変換されたジョイント上の測定されたトルク/力を表す、行列Mq(q),Dq(q)およびKq(q)とFZと共に、インピーダンス制御ブロック60に入力される。インピーダンス制御ブロック60は、エンドエフェクタの所望の位置pdを形成するためのインピーダンス制御方式を実行する。
-追加入力ブロック62から追加の位置入力が提供されていてもよい。これは、1つ以上のジョイントがインピーダンス制御の代わりに位置制御下で動作する際に用いられてもよい。
-逆運動学ブロック61は、逆運動学を実行して、ブロック61に与えられたpd値の完全なセットに応じた所望のジョイント角qdのセットを導出する。これらはジョイント角であり、マニピュレータによって採用されると、エンドエフェクタを所望の位置にもってくる。
-qdは、位置センサ20から導出されたジョイントの測定位置を表すqと共にジョイントスペース位置コントローラブロック63に入力される。ジョイントスペース位置コントローラブロック63は、モータが作用するそれぞれのジョイントの所望の形状と実際の形状との間の差に応じて、アームのモータ23に対する一組の駆動出力を形成する。各駆動出力は、それぞれのモータへの指令トルクを表す。駆動出力はアームのモータ23に送られ、アームのジョイントに対して対応するトルク/力を印加する。ジョイントスペース位置コントローラは、比例―微分コントローラ、または上記の代替アプローチのいずれかであってもよい。
-トルク変換ブロック64は、アーム上のセンサ21によって測定されたトルク/力を受け取り、それらをprefおよびpdに使用されるのと同じ座標系の情報を表すベクトルFZに変換する。これは、方程式F=J(q)TFZに従って行ってもよい。ここでJはヤコビ行列を表す。FからFZを計算することは、必ずしも一意に可能であるとは限らない(すなわち、J(q)(1/T)が存在しない可能性がある)ことに留意されたい。その際、有効な候補からFZを選択するための論理が提供されていてもよい。
―逆運動学ブロック61が部分的には球面座標で動作し、部分的には別の便利な座標系(例えばデカルト座標系)で動作することが効率的であるかもしれない。これを実現する実際の方法は、極角と方位角(θ、φ)に対してインピーダンスを特定してもよいが、球の半径(p)と回転式エンドエフェクタの位置を直接特定してもよい。逆運動学ブロック61は、指定された球面座標から他のシステムに簡単に変換することができる。球面座標からデカルト座標に変換する場合、標準的な関係(x=psinθcosφ,y=psinθsinφ,x=pcosθ)が使用されていてもよい。
―ブロック64で実行されるトルク変換は、2段階で行うことができる。まず、ジョイントスペースで表現されたトルクから適切な手段でデカルトトルクに変換できる。図3に示すマニピュレータの例では、トルクセンサを備えた8つのジョイントを有している。それゆえ、J(q)Tの擬似逆行列は、FからFZを決定するのに用いられ得る。Fzx,FzyおよびFzzを力が作用するx,yおよびzコンポーネントで表すと、球面座標に対してよく知られている単位ベクトルを使用して、球面座標で作用する力が、数6のように表され得る。
Claims (14)
- 複数の駆動ジョイントによって相互連結された複数のコンポーネントを備える機械システムの制御方法であって、
第1の座標系において前記駆動ジョイントまわりまたは前記駆動ジョイントにおける、トルクまたは力を測定するステップと、
前記駆動ジョイントまわりまたは前記駆動ジョイントにおいて測定された前記トルクまたは前記力を、前記第1の座標系とは異なる第2の座標系に変換して負荷信号を形成するステップと、
前記機械システムの一部の所望の物理的位置を表す動作要求信号を受信するステップと、
前記動作要求信号および前記負荷信号およびインピーダンスパラメータの入力を有する常微分方程式を解くことを含むインピーダンス制御アルゴリズムを実行し、前記機械システムの前記一部の目標物理位置を決定するステップと、
前記機械システムの前記一部を前記目標物理位置に位置決めするのに適した各前記駆動ジョイントの形状を決定する逆運動学的計算を実行するステップと、
各前記駆動ジョイントの前記目標形状として該形状を示す目標信号を形成するステップと、
各前記駆動ジョイントの前記形状を測定して、測定された前記形状を表す状態信号を形成するステップと、
各前記駆動ジョイントに対して、前記目標信号によって示された前記駆動ジョイントの前記目標形状を、前記状態信号によって示された前記駆動ジョイントの測定された前記形状と比較することによって、前記駆動ジョイントに対する一組の駆動信号を形成するステップとを含んでいる、機械システムの制御方法。 - 各前記駆動信号に応じて各前記駆動ジョイントを駆動するステップを含む請求項1に記載の機械システムの制御方法。
- 各前記駆動ジョイントは、前記駆動ジョイントを駆動するためにそれぞれ電気モータを備えており、各前記駆動信号が各前記電気モータに印加されている請求項2に記載の機械システムの制御方法。
- 第2の前記測定ステップ,前記形成ステップおよび前記駆動ステップを繰り返し実行するステップを含んでいる請求項2または3に記載の機械システムの制御方法。
- 前記一組の駆動信号を形成するステップが、前記目標信号を形成するステップよりも高い周波数で実行されている請求項4に記載の機械システムの制御方法。
- 前記インピーダンス制御アルゴリズムを実行するステップが、各前記駆動ジョイントに対して、それぞれの質量,ダンパーおよびばね項の入力から前記常微分方程式を解くステップを含んでいる請求項1~5の何れか1項に記載の機械システムの制御方法。
- 前記第1の座標系における前記機械システムの所望のインピーダンス特性を表すデータを受信するステップと、そのデータを各前記駆動ジョイントに対してそれぞれの質量,ダンパーおよびばね項に変換するステップとを含んでいる請求項6に記載の機械システムの制御方法。
- 前記第1の座標系は、(i)非デカルト座標空間,(ii)位相空間,または(iii)ベクトル空間である請求項7に記載の機械システムの制御方法。
- 前記機械システムの所望の形状を示す追加情報を特定するステップと、
前記機械システムの前記一部を前記目標物理位置に位置決めすると共に、前記追加情報によって特定された前記所望の形状を満足するのに適する、各前記駆動ジョイントに対する形状を決定するように逆運動学的計算を実行するステップとを含んでいる請求項1~8の何れか1項に記載の機械システムの制御方法。 - 前記第1の座標系は、(i)非デカルト空間,(ii)位相空間,または(iii)ベクトル空間である請求項1~9の何れか1項に記載の機械システムの制御方法。
- 前記機械システムが、(i)ロボットマニピュレータおよびまたは(ii)外科用ロボットである,およびまたは(iii)前記機械システムがマスタースレーブマニピュレータであり、前記動作要求信号がマスタコントローラによって形成されている請求項1~10の何れか1項に記載の機械システムの制御方法。
- 請求項1~11の何れか1項に記載の機械システムの制御方法を実行するように構成されている機械システム用コントローラ。
- 複数の前記駆動ジョイントによって相互に連結された複数の前記コンポーネントと、請求項1~11の何れか1項に記載の機械システムの制御方法によってロボットマニピュレータを制御するように構成されたコントローラとを有しているロボットマニピュレータ。
- コンピュータ可読命令が格納されており、前記コンピュータ可読命令がコンピュータシステムで実行されると、前記コンピュータシステムに請求項1~11の何れか1項に記載の機械システムの制御方法を実行させる非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1605108.8A GB2549072B (en) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Robot control |
GB1605108.8 | 2016-03-24 | ||
JP2018549939A JP2019509907A (ja) | 2016-03-24 | 2017-03-22 | 機械システムの制御方法,機械システム用コントローラ,ロボットマニピュレータ,および非一時的なコンピュータ可読記憶媒体 |
PCT/GB2017/050814 WO2017163071A1 (en) | 2016-03-24 | 2017-03-22 | Robot control |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018549939A Division JP2019509907A (ja) | 2016-03-24 | 2017-03-22 | 機械システムの制御方法,機械システム用コントローラ,ロボットマニピュレータ,および非一時的なコンピュータ可読記憶媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022169722A true JP2022169722A (ja) | 2022-11-09 |
Family
ID=56027402
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018549939A Pending JP2019509907A (ja) | 2016-03-24 | 2017-03-22 | 機械システムの制御方法,機械システム用コントローラ,ロボットマニピュレータ,および非一時的なコンピュータ可読記憶媒体 |
JP2022135117A Pending JP2022169722A (ja) | 2016-03-24 | 2022-08-26 | 機械システムの制御方法,機械システム用コントローラ,ロボットマニピュレータ,および非一時的なコンピュータ可読記憶媒体 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018549939A Pending JP2019509907A (ja) | 2016-03-24 | 2017-03-22 | 機械システムの制御方法,機械システム用コントローラ,ロボットマニピュレータ,および非一時的なコンピュータ可読記憶媒体 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US10232510B2 (ja) |
EP (2) | EP4166282A1 (ja) |
JP (2) | JP2019509907A (ja) |
CN (2) | CN108883533B (ja) |
GB (1) | GB2549072B (ja) |
WO (1) | WO2017163071A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102643164B1 (ko) * | 2023-04-21 | 2024-03-06 | 한국해양과학기술원 | 힘제어를 이용한 수중 선체 청소 로봇 시스템 및 이를 이용한 청소 방법 |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10383765B2 (en) | 2012-04-24 | 2019-08-20 | Auris Health, Inc. | Apparatus and method for a global coordinate system for use in robotic surgery |
US10499999B2 (en) | 2014-10-09 | 2019-12-10 | Auris Health, Inc. | Systems and methods for aligning an elongate member with an access site |
KR102543212B1 (ko) * | 2015-10-26 | 2023-06-14 | (주)한화 | 로봇 제어 시스템 및 방법 |
GB2549072B (en) | 2016-03-24 | 2020-07-29 | Cmr Surgical Ltd | Robot control |
US10406685B1 (en) * | 2017-04-20 | 2019-09-10 | X Development Llc | Robot end effector control |
EP3644886A4 (en) | 2017-06-28 | 2021-03-24 | Auris Health, Inc. | ELECTROMAGNETIC DISTORTION DETECTION |
KR102558063B1 (ko) | 2017-06-28 | 2023-07-25 | 아우리스 헬스, 인코포레이티드 | 전자기장 생성기 정렬 |
US10464209B2 (en) | 2017-10-05 | 2019-11-05 | Auris Health, Inc. | Robotic system with indication of boundary for robotic arm |
US10016900B1 (en) | 2017-10-10 | 2018-07-10 | Auris Health, Inc. | Surgical robotic arm admittance control |
CN107830922A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-03-23 | 灵动科技(北京)有限公司 | 用于智能移动行李箱的自称重方法 |
CN108406768B (zh) * | 2018-03-09 | 2021-11-19 | 汇川技术(东莞)有限公司 | 一种基于自重和负载变形补偿的机器人标定方法以及系统 |
WO2020030272A1 (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Abb Schweiz Ag | Method for estimating a wrench |
CN109676606B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-07-23 | 达闼机器人有限公司 | 一种计算机械臂臂角范围的方法、机械臂及机器人 |
CN109625118B (zh) * | 2018-12-29 | 2020-09-01 | 深圳市优必选科技有限公司 | 双足机器人阻抗控制方法及装置 |
KR20220056220A (ko) | 2019-09-03 | 2022-05-04 | 아우리스 헬스, 인코포레이티드 | 전자기 왜곡 검출 및 보상 |
US11022191B1 (en) | 2019-11-11 | 2021-06-01 | Amazon Technologies, Inc. | Band brake for backdrivability control |
CN112847327B (zh) * | 2019-11-12 | 2022-02-11 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种用于协作机器人关节的柔顺控制方法 |
DE102019131400B4 (de) * | 2019-11-21 | 2022-03-10 | Franka Emika Gmbh | Kraftmessung und Krafterzeugung in redundanten Robotermanipulatoren |
CN111001967B (zh) * | 2019-12-17 | 2021-09-28 | 苏州健雄职业技术学院 | 一种基于雷塞控制器u型工件自动焊接跟踪系统及工作方法 |
US11904473B2 (en) * | 2019-12-30 | 2024-02-20 | Intrinsic Innovation Llc | Transformation mode switching for a real-time robotic control system |
CN113119100B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-05-13 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 冗余机械臂控制方法、装置、可读存储介质及设备 |
GB2592404B (en) * | 2020-02-27 | 2023-02-15 | Dyson Technology Ltd | Robotic device |
RU2720830C1 (ru) * | 2020-03-19 | 2020-05-13 | Ассистирующие Хирургические Технологии (Аст), Лтд | Ассистирующий хирургический комплекс |
CN113799116B (zh) * | 2020-06-12 | 2022-07-29 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 直接力反馈控制方法、装置、控制器和机器人 |
CN111730599B (zh) * | 2020-07-08 | 2021-09-07 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 阻抗控制方法、装置、阻抗控制器和机器人 |
US11858141B2 (en) * | 2020-07-08 | 2024-01-02 | Ubtech Robotics Corp Ltd | Impedance control method, and controller and robot using the same |
CN112276954B (zh) * | 2020-10-29 | 2021-11-09 | 青岛大学 | 基于有限时间输出状态受限的多关节机械臂阻抗控制方法 |
CN112809686B (zh) * | 2021-02-02 | 2022-08-16 | 杭州柳叶刀机器人有限公司 | 一种机器人体态随动控制方法及装置 |
CN114833848B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-09-15 | 大连理工大学 | 一种刚度约束的机器人铣削加工刀轴矢量和冗余度集成规划方法 |
CN115157214B (zh) * | 2022-06-10 | 2024-05-07 | 华南理工大学 | 具有线性正逆运动学方程的3-cru并联机器人轨迹规划方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001038664A (ja) * | 1999-08-04 | 2001-02-13 | Yaskawa Electric Corp | ロボットアームのインピーダンス制御装置 |
JP2008302496A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-12-18 | Panasonic Corp | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、及びロボットアームの制御プログラム |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3206765B2 (ja) * | 1991-12-25 | 2001-09-10 | 株式会社安川電機 | マスタスレーブマニピュレータの制御方法 |
JP4085452B2 (ja) * | 1997-11-05 | 2008-05-14 | トヨタ自動車株式会社 | 車輌の制動力制御装置 |
JP2004223663A (ja) | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Doshisha | インピーダンス制御装置、およびインピーダンス制御プログラム |
DE102005018461A1 (de) * | 2005-04-20 | 2006-10-26 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Fokusregelung für optischen Abtaster |
CN101870108B (zh) * | 2006-01-13 | 2011-09-28 | 松下电器产业株式会社 | 机械手臂的控制装置 |
WO2009147832A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | パナソニック株式会社 | ロボット、ロボットの制御装置、制御方法、及び制御プログラム |
WO2011036865A1 (ja) * | 2009-09-28 | 2011-03-31 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアームの制御プログラム、及び、ロボットアーム制御用集積電子回路 |
JP4962551B2 (ja) * | 2009-10-20 | 2012-06-27 | 株式会社安川電機 | ロボットシステムおよびロボットシステムの制御方法 |
US8483877B2 (en) * | 2010-09-03 | 2013-07-09 | GM Global Technology Operations LLC | Workspace safe operation of a force- or impedance-controlled robot |
CN103118842A (zh) * | 2011-03-17 | 2013-05-22 | 松下电器产业株式会社 | 机器人、机器人的控制装置、控制方法以及控制程序 |
JP5962020B2 (ja) * | 2012-01-17 | 2016-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット制御装置、ロボットシステム、ロボット及びロボット制御方法 |
US9221177B2 (en) * | 2012-04-18 | 2015-12-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Neuromuscular model-based sensing and control paradigm for a robotic leg |
JP5695223B2 (ja) * | 2012-05-23 | 2015-04-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ロボット、ロボットの制御装置、制御方法、及び制御プログラム |
ITFI20120129A1 (it) * | 2012-06-21 | 2013-12-22 | Scuola Superiore Di Studi Universit Ari E Di Perfe | Ausilio tecnologico per amputati transfemorali |
CN202716271U (zh) * | 2012-08-04 | 2013-02-06 | 合肥泰禾光电科技股份有限公司 | 关节型中载智能控制码垛机器人 |
DE102013010290A1 (de) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Kuka Laboratories Gmbh | Überwachen eines kinematisch redundanten Roboters |
DE102013218823A1 (de) * | 2013-09-19 | 2015-04-02 | Kuka Laboratories Gmbh | Verfahren zum manuell geführten Verstellen der Pose eines Manipulatorarms eines Industrieroboters und zugehöriger Industrieroboter |
DE102013220798A1 (de) * | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Kuka Laboratories Gmbh | Verfahren zum Handhaben von Objekten mittels wenigstens zweier Industrieroboter, und zugehöriger Industrieroboter |
GB2523831B (en) | 2014-03-07 | 2020-09-30 | Cmr Surgical Ltd | Surgical arm |
CN104626168B (zh) * | 2014-12-16 | 2016-08-24 | 苏州大学 | 基于智能算法的机器人力位柔顺控制方法 |
EP3285694B1 (en) * | 2015-04-20 | 2021-03-10 | Ossur Iceland EHF | Electromyography with prosthetic or orthotic devices |
GB2549072B (en) | 2016-03-24 | 2020-07-29 | Cmr Surgical Ltd | Robot control |
-
2016
- 2016-03-24 GB GB1605108.8A patent/GB2549072B/en active Active
-
2017
- 2017-03-22 CN CN201780019183.3A patent/CN108883533B/zh active Active
- 2017-03-22 JP JP2018549939A patent/JP2019509907A/ja active Pending
- 2017-03-22 CN CN202210859088.7A patent/CN115008473A/zh active Pending
- 2017-03-22 WO PCT/GB2017/050814 patent/WO2017163071A1/en active Application Filing
- 2017-03-22 EP EP22210703.9A patent/EP4166282A1/en active Pending
- 2017-03-22 EP EP17714533.1A patent/EP3433060B1/en active Active
- 2017-03-23 US US15/466,984 patent/US10232510B2/en active Active
-
2019
- 2019-01-24 US US16/256,642 patent/US11292127B2/en active Active
-
2022
- 2022-03-04 US US17/687,340 patent/US12017360B2/en active Active
- 2022-08-26 JP JP2022135117A patent/JP2022169722A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001038664A (ja) * | 1999-08-04 | 2001-02-13 | Yaskawa Electric Corp | ロボットアームのインピーダンス制御装置 |
JP2008302496A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-12-18 | Panasonic Corp | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、及びロボットアームの制御プログラム |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
遠山 茂樹, ロボット工学, vol. 初版, JPN6021020822, 25 February 1994 (1994-02-25), JP, pages 143 - 144, ISSN: 0005117129 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102643164B1 (ko) * | 2023-04-21 | 2024-03-06 | 한국해양과학기술원 | 힘제어를 이용한 수중 선체 청소 로봇 시스템 및 이를 이용한 청소 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2549072B (en) | 2020-07-29 |
JP2019509907A (ja) | 2019-04-11 |
CN115008473A (zh) | 2022-09-06 |
US11292127B2 (en) | 2022-04-05 |
US12017360B2 (en) | 2024-06-25 |
CN108883533B (zh) | 2022-08-09 |
US10232510B2 (en) | 2019-03-19 |
GB201605108D0 (en) | 2016-05-11 |
WO2017163071A4 (en) | 2017-10-19 |
EP3433060B1 (en) | 2023-03-15 |
US20170274530A1 (en) | 2017-09-28 |
EP3433060A1 (en) | 2019-01-30 |
US20220184804A1 (en) | 2022-06-16 |
US20190152056A1 (en) | 2019-05-23 |
GB2549072A (en) | 2017-10-11 |
WO2017163071A1 (en) | 2017-09-28 |
EP4166282A1 (en) | 2023-04-19 |
CN108883533A (zh) | 2018-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2022169722A (ja) | 機械システムの制御方法,機械システム用コントローラ,ロボットマニピュレータ,および非一時的なコンピュータ可読記憶媒体 | |
US11305431B2 (en) | System and method for instructing a robot | |
JP6312264B2 (ja) | 冗長自由度を伴うロボットマニピュレータの制約 | |
KR20140084062A (ko) | 로봇의 캘리브레이션 및 프로그래밍 | |
US11999061B2 (en) | Method and system for autonomous object manipulation | |
Lippiello et al. | A position-based visual impedance control for robot manipulators | |
Zhao et al. | Stability and performance limits of latency-prone distributed feedback controllers | |
WO2023069292A1 (en) | Nonlinear trajectory optimization for robotic devices | |
Zhang et al. | Sensor-based redundancy resolution for a nonholonomic mobile manipulator | |
Nemec et al. | An efficient pbd framework for fast deployment of bi-manual assembly tasks | |
Tan et al. | Toward unified adaptive teleoperation based on damping ZNN for robot manipulators with unknown kinematics | |
Meng et al. | Spring-IMU fusion-based proprioception for feedback control of soft manipulators | |
Lippiello et al. | Robot interaction control using force and vision | |
Achili et al. | A stable adaptive force/position controller for a C5 parallel robot: a neural network approach | |
Su et al. | Adaptive coordinated motion constraint control for cooperative multi-manipulator systems | |
Ömürlü et al. | Parallel self-tuning fuzzy PD+ PD controller for a Stewart–Gough platform-based spatial joystick | |
Ahmadi | Hybrid Vision and Force Control in Robotic Manufacturing Systems | |
Yang | Research on cruise control of hydrostatic tractor based on CAN bus | |
de Dios Flores-Mendez et al. | Force estimation and control of Delta Robot for assembly | |
Pepe | Haptic Device Design and Teleoperation Control Algorithms for Mobile Manipulators | |
Kraus | Coordinated, multi-arm manipulation with soft robots | |
CN117359623A (zh) | 机械臂的受迫运动控制方法和系统 | |
Ponte et al. | Guided locomotion in 3D for snake robots based on contact force optimization | |
Jou | Human-robot interactive control | |
Schreiber et al. | Interactions with a kinematic redundant robot while balancing an inverted pendulum |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220922 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230728 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240214 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240514 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240716 |