JP2656584B2 - Control device for master-slave manipulator - Google Patents

Control device for master-slave manipulator

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JP2656584B2
JP2656584B2 JP63287687A JP28768788A JP2656584B2 JP 2656584 B2 JP2656584 B2 JP 2656584B2 JP 63287687 A JP63287687 A JP 63287687A JP 28768788 A JP28768788 A JP 28768788A JP 2656584 B2 JP2656584 B2 JP 2656584B2
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太郎 岩本
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広志 山本
立 青木
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J3/00Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements
    • B25J3/04Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements involving servo mechanisms

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマスタマニピユレータとスレーブマニピユレ
ータとからなるマスタスレーブマニピユレータの制御装
置に関する。
The present invention relates to a master-slave manipulator control device including a master manipulator and a slave manipulator.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

物体を把持して所定の位置に移動して位置決めするマ
ニピユレータには、入力レバーを操作してこの入力レバ
ーの位置に対応した速度で従動側のスレーブマニピユレ
ータを移動させるジヨイステイツク型(操縦型)マニピ
ユレータと、入力装置であるマスタマニピユレータを操
作することによりスレーブマニピユレータに同じ動きを
させるマスタスレーブ型マニピユレータとがある。
The manipulator which grips an object and moves it to a predetermined position to position it has a joystick type (steering type) in which an input lever is operated to move a slave slave manipulator on the driven side at a speed corresponding to the position of the input lever. There are a manipulator and a master-slave type manipulator that causes a slave manipulator to perform the same movement by operating a master manipulator as an input device.

この種のマニピユレータとしては、特開昭61−95886
号公報に記載されたように、物体を把持するグリツパな
どのエンドエフエクタの3自由度操作に関しては、マス
タスレーブ方式を用い、エンドエフエクタの位置決めを
行なうアームの位置の3自由度操作に関してはジヨイス
テイツク方式を用いるマニピユレータが公知である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-95886 discloses this type of manipulator.
As described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-260, regarding the three-degree-of-freedom operation of an end effector such as a gripper for gripping an object, a master-slave method is used, and the three-degree-of-freedom operation of an arm position for positioning the end effector is described. 2. Description of the Related Art A manipulator using a Joystick method is known.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記2つの方式のうちジヨイステイツク型マニピユレ
ータは、入力レバーの位置とスレーブマニピユレータの
速度とが対応するので、操作者は小さい動作でスレーブ
マニピユレータを大きく移動することが可能であるが、
スレーブマニピユレータの正確な位置決めや、精細な動
作を行なうことができないという問題があつた。
Of the above two methods, the joystick type manipulator is such that the position of the input lever corresponds to the speed of the slave manipulator, so that the operator can largely move the slave manipulator with a small operation.
There has been a problem that accurate positioning and precise operation of the slave manipulator cannot be performed.

一方、マスタスレーブ型マニピユレータは、入力装置
であるマスタマニピユレータの位置と出力装置であるス
レーブマニピユレータの位置とが対応するので、スレー
ブマニピユレータの正確な位置決めや精細な動作を行な
うことはできるが、スレーブマニピユレータを大きく移
動させる場合は操作者が大きい動作を行なう必要がある
という問題があつた。
On the other hand, in the master-slave type manipulator, since the position of the master manipulator as an input device corresponds to the position of the slave manipulator as an output device, accurate positioning and precise operation of the slave manipulator must be performed. However, when the slave manipulator is largely moved, there is a problem that the operator needs to perform a large operation.

また、特開昭61−95886号公報に記載された従来例に
おいては、エンドエフエクタの操作に関しては正確な角
度決めや、精細な動作が可能であるが、アームの移動に
よる位置の3自由度操作に関しては、ジヨイステイツク
方式のため正確な位置決めや精細な動作ができない。こ
のためグリツパなどで被作業物体を把持し、この被作業
物体の姿勢を空中で微妙に変えたり、大きく移動させる
場合には有効であるが、この被作業物体を別の物体に取
り付けたりする場合には正確な位置決めができないた
め、操作性が悪いという問題があつた。
Further, in the conventional example described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-95886, accurate angle determination and fine operation are possible for the operation of the end effector, but three degrees of freedom of the position by moving the arm are possible. Regarding the operation, accurate positioning and precise operation cannot be performed because of the joystick method. For this reason, it is effective when the work object is gripped by a gripper or the like and the posture of the work object is slightly changed in the air or moved greatly, but when this work object is attached to another object. However, there is a problem that the operability is poor because accurate positioning cannot be performed.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スレ
ーブマニピユレータの正確な位置決めや精細な動作を可
能とし、かつマスタマニピユレータの小さい動作でスレ
ーブマニピユレータを大きく移動させることのできる、
操作性のよいマスタスレーブマニピユレータの制御装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables accurate positioning and precise operation of a slave manipulator, and enables large movement of a slave manipulator with a small operation of a master manipulator. ,
An object of the present invention is to provide a master-slave manipulator control device with good operability.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は上記目的を達成するために、マスタマニピュ
レータと、スレーブマニピュレータと、前記マスタマニ
ピュレータの操作に基づいて前記スレーブマニピュレー
タを制御する制御装置とを備えたマスタスレーブマニピ
ュレータにおいて、マスタマニピュレータの位置に対応
してスレーブマニピュレータの位置が移動するマスタス
レーブモードとマスタマニピュレータの位置に対応した
速度でスレーブマニピュレータが移動するジョイスティ
ックモードとを切り換える切換手段を備えるとともに、
前記ジョイスティックモードの開始位置からの前記マス
タマニピュレータの移動量に前記スレーブマニピュレー
タの速度を対応させる制御手段と、前記マスタマニピュ
レータの負荷が零になったとき、前記マスタマニピュレ
ータを前記ジョイスティックモードの開始位置へ戻す制
御手段とを備えるように構成されている。
The present invention provides a master-slave manipulator including a master manipulator, a slave manipulator, and a control device that controls the slave manipulator based on an operation of the master manipulator. Switching means for switching between a master slave mode in which the position of the slave manipulator moves and a joystick mode in which the slave manipulator moves at a speed corresponding to the position of the master manipulator,
Control means for making the speed of the slave manipulator correspond to the movement amount of the master manipulator from the start position of the joystick mode, and when the load on the master manipulator becomes zero, the master manipulator is moved to the start position of the joystick mode. And return control means.

〔作用〕[Action]

上記の構成によると、切換手段によりマスタスレーブ
モードを選択すると、マスタマニピユレータとスレーブ
マニピユレータとの位置が対応するので、スレーブマニ
ピユレータの正確な位置決めや精細な動作を行なうこと
ができる。また切換手段によりジヨイステイツクモード
を選択すると、ジヨイステイツクモードの開始位置から
のマスタマニピユレータの移動量のスレーブマニピユレ
ータの速度が対応するので、操作者はマスタマニピュレ
ータを中立点に戻す操作を必要とせず、ジョイスティッ
クモードの開始位置を中立点として、マスタマニピュレ
ータの小さい動作でスレーブマニピユレータを大きく移
動させることができる。さらに、操作者がマスタマニピ
ユレータから手を離すと、ジヨイステイツクモードが開
始した時点の位置、すなわち新たに設定された中立点へ
マスタマニピユレータが戻るので、スレーブマニピユレ
ータは停止する。
According to the above configuration, when the master-slave mode is selected by the switching means, the positions of the master manipulator and the slave manipulator correspond to each other, so that accurate positioning and precise operation of the slave manipulator can be performed. . Further, when the joystick mode is selected by the switching means, the operator returns the master manipulator to the neutral point, because the movement speed of the master manipulator from the start position of the joystick mode corresponds to the speed of the slave manipulator. No operation is required, and the slave manipulator can be largely moved by a small operation of the master manipulator with the start position of the joystick mode as a neutral point. Further, when the operator releases his / her hand from the master manipulator, the master manipulator returns to the position at the time when the joystick mode is started, that is, a newly set neutral point, so that the slave manipulator stops. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明に係るマスタ・スレーブマニピユレータ
の制御装置の実施例を図面を参照して説明する。
Hereinafter, an embodiment of a control device for a master / slave manipulator according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図乃至第4図に本発明の第1の実施例を示す。第
1図は本実施例による制御装置を備えたマスタ・スレー
ブマニピユレータを示す構成図である。図において、符
号1はマスタマニピユレータであり複数の関節部101乃
至106を介して複数個のアーム111乃至116が接続されて
おり、関節部にはアームを駆動するアクチユエータと、
各関節の回動角,回動角速度をそれぞれ検出する角度検
出器及び角速度検出器などが設けられている。符号2は
スレーブマニピユレータであり、マスタマニピユレータ
と同様に関節部201乃至206とアーム211乃至215とから構
成されている。マスタマニピユレータ1の先端のアーム
116には、操作者が握る入力レバー3とこの操作者が加
えた力及びトルクを検出する力トルク検出器4とが取り
付けられている。またスレーブマニピユレータ2の先端
のアーム215には被作業物を把持するグリツパなどのエ
ンドエフエクタ5と、このエンドエフエクタ5に加えら
れた力及びトルクを検出する力トルク検出器6を取り付
けられている。符号7は本実施例の特徴である制御装置
であり、スイッチ8と、前記トルク検出器4,6からそれ
ぞれ出力される信号が伝達される信号号線9,10とが接続
されている。この出力信号はX,Y,Z軸方向の力信号と各
軸回りのトルク信号との6個の信号である。また矢印1
1,12はそれぞれマスタマニピユレータ1及びスレーブマ
ニピユレータ2の各関節の角度検出器及び角速度検出器
から出力され、制御装置7に入力される信号である。さ
らに符号13,14は制御装置7から出力されて、それぞれ
マスタマニピユレータ及びスレーブマニピユレータの各
関節に設けられたアクチエータを駆動する駆動信号を増
幅するサーボ増幅器である。
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram showing a master / slave manipulator provided with a control device according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a master manipulator, which is connected to a plurality of arms 111 to 116 via a plurality of joints 101 to 106, and an actuator for driving the arm,
An angle detector, an angular velocity detector, and the like for detecting a rotation angle and a rotation angular velocity of each joint are provided. Reference numeral 2 denotes a slave manipulator, which includes joints 201 to 206 and arms 211 to 215, like the master manipulator. Arm at the tip of the master manipulator 1
The input lever 3 that is gripped by the operator and the force torque detector 4 that detects the force and torque applied by the operator are attached to 116. An arm 215 at the end of the slave manipulator 2 is provided with an end effector 5 such as a gripper for gripping the work and a force torque detector 6 for detecting the force and torque applied to the end effector 5. Have been. Reference numeral 7 denotes a control device which is a feature of the present embodiment. A switch 8 is connected to signal lines 9 and 10 to which signals output from the torque detectors 4 and 6 are transmitted. The output signals are six signals of a force signal in the X, Y, and Z axis directions and a torque signal around each axis. Also arrow 1
Reference numerals 1 and 12 are signals output from the angle detector and the angular velocity detector of each joint of the master manipulator 1 and the slave manipulator 2 and input to the control device 7, respectively. Reference numerals 13 and 14 denote servo amplifiers for amplifying drive signals output from the control device 7 and driving actuators provided at respective joints of the master manipulator and the slave manipulator.

次に前述した制御装置7の構成を第2図を参照して説
明する。マスタマニピユレータ1に設けられた力トルク
検出器4には信号線9を介して座標変換器15が接続され
ており、力トルク検出器4から出力する力トルク信号FM
は力トルク検出器座標系から共通座標系へ変換される。
同様にスレーブマニピユレータ2に設けられた力トルク
検出器6には信号線10を介して座標変換器16が接続され
ており、力トルク検出器6から出力する力トクル信号FS
は力トクル座標系から共通座標系へ変換される。符号17
はそれぞれ共通座標系に変換されたマスタ側及びスレー
ブ側の力トルク信号の差を演算する減算器であり、この
差信号171は切換器18に導かれる。この切換器18は前記
スイツチ8の信号によりマスタ側接点18Aまたはスレー
ブ側接点18Bに切り換えられる。このマスタ側接点Aに
は順次係数器19,積分器20,加算器21,逆変換器22が接続
されており、同様にスレーブ側接点18Bには順次係数器2
3,積分器24,加算器25,逆変換器26が接続されている。逆
変換器22,26は共通座標系で表わされた差信号171による
位置、姿勢指令値を、それぞれマスタ及びスレーブ側の
各関節の角度指令値に変換して、前述したサーボ増幅器
13,14に入力させるものである。
Next, the configuration of the control device 7 will be described with reference to FIG. The torque detector 4 provided in the master Manipi Yoo regulator 1 is connected to the coordinate converter 15 via the signal line 9, the force torque signal outputted from the torque detector 4 F M
Is converted from the force torque detector coordinate system to the common coordinate system.
Similarly, a coordinate converter 16 is connected to the force torque detector 6 provided in the slave manipulator 2 via a signal line 10, and a force torque signal F S output from the force torque detector 6 is output.
Is transformed from the force torque coordinate system to the common coordinate system. Symbol 17
Is a subtractor for calculating the difference between the master-side and slave-side force torque signals converted into the common coordinate system, and the difference signal 171 is guided to the switch 18. The switch 18 is switched to a master-side contact 18A or a slave-side contact 18B according to a signal from the switch 8. A coefficient unit 19, an integrator 20, an adder 21, and an inverse converter 22 are connected to the master side contact A in sequence. Similarly, the coefficient unit 2 is connected to the slave side contact 18B.
3, an integrator 24, an adder 25, and an inverse converter 26 are connected. The inverters 22 and 26 convert the position and orientation command values based on the difference signal 171 represented by the common coordinate system into angle command values of the respective joints on the master and slave sides, and perform the above-described servo amplifier.
13, 14 are input.

次に上述したように構成された第1の実施例の動作
を、第1図乃至第4図を参照して説明する。なお、第3
図及び第4図は本実施例によるマスタ・スレーブマニピ
ユレータの動作を示すもので、第3図はスイツチ8を切
り換えて減算器17の出力信号171を接点18A側に入力した
場合、すなわちマスタスレーブモードの場合であり、第
4図は出力信号171を接点18B側に入力した場合、すなわ
ちジヨイステイツクモードの場合である。これらの図に
おいて、(a)は減算器17の出力信号171を、(b)は
共通座標系におけるマスタマニピユレータ1の位置、姿
勢指令信号、すなわち加算器21の出力信号を、(c)は
共通座標系におけるスレーブマニピユレータ2の位置、
姿勢指令信号、すなわち加算器25の出力信号をそれぞれ
示したものである。なお、(a),(b),(c)の信
号はそれぞれ前述した6個の信号からなつているが、説
明を簡単にするために1個の信号のみを示してある。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. The third
FIGS. 4 and 5 show the operation of the master / slave manipulator according to the present embodiment. FIG. 3 shows the case where the switch 8 is switched and the output signal 171 of the subtractor 17 is input to the contact 18A, ie, the master. FIG. 4 shows a case in which the output signal 171 is input to the contact 18B side, that is, a case in the joystick mode. In these figures, (a) shows the output signal 171 of the subtractor 17, (b) shows the position and attitude command signal of the master manipulator 1 in the common coordinate system, that is, the output signal of the adder 21, (c) Is the position of the slave manipulator 2 in the common coordinate system,
3 shows an attitude command signal, that is, an output signal of the adder 25. Each of the signals (a), (b), and (c) consists of the six signals described above, but only one signal is shown for simplicity.

まず、スイツチ8によりマスタスレーブモードが選択
され、第2図に示すようにマスタ側の力トルク信号とス
レーブ側の力トルク信号の差信号171が、接点18A側に入
力されている場合について説明する。但し、エンドエフ
エクタ5には力が作用しておらず、減算器17からの出力
信号171はマスタ側の力トルク信号と同じであるとす
る。
First, a case will be described in which the master-slave mode is selected by the switch 8 and a difference signal 171 between the master-side force torque signal and the slave-side force torque signal is input to the contact 18A as shown in FIG. . However, it is assumed that no force acts on the end effector 5, and the output signal 171 from the subtractor 17 is the same as the master side force torque signal.

この状態において、操作者が入力レバー3を把持して
第3図(a)に示すように、この力を時刻t0から徐々に
大きくし、時刻t1からt2の間は一定とし、時刻t2から徐
々に小さくして時刻t3で零に戻すような動作を行なう
と、力トルク信号171に係数器19により係数Kvをかけ、
さらに積分器20により積分した値を201と202の2つに分
けることにより、一方の積分値201は加算器21を介して
マスタ側逆変換器22に出力される。また他方の積分値20
2は加算器25を介してスレーブ側逆変換器26に出力され
る。これらの逆変換器22,26はそれぞれ共通座標系で表
わされた位置、姿勢指令値である積分値201,202を各関
節の角度指令値に変換する。そしてこれらの角度指令値
と実際の角度との差を図示せぬ検出器により検出し、あ
るゲインを掛けた値をサーボ増幅器13,14に出力する。
このような制御を行なうことにより、マスタマニピユレ
ータ1及びスレーブマニピユレータ2は第3図に
(b),(c)で示すように移動し、それぞれ所定の位
置M1,S1において停止する。
In this state, as shown in Figure 3 by the operator grips the input lever 3 (a), and gradually increase this force from time t 0, between time t 1 of t 2 is constant, the time performing gradually reduced and at time t 3 as returned to zero operation from t 2, multiplied by a coefficient Kv by the coefficient multiplier 19 to the torque signal 171,
Further, by dividing the value integrated by the integrator 20 into two, 201 and 202, one integrated value 201 is output to the master-side inverse converter 22 via the adder 21. And the other integral value 20
2 is output to the slave-side inverse converter 26 via the adder 25. These inverters 22 and 26 convert the integral values 201 and 202, which are the position and orientation command values represented in the common coordinate system, into angle command values for each joint. Then, a difference between the angle command value and the actual angle is detected by a detector (not shown), and a value multiplied by a certain gain is output to the servo amplifiers 13 and 14.
By performing such control, the master manipulator 1 and the slave manipulator 2 move as shown by (b) and (c) in FIG. 3, and stop at predetermined positions M 1 and S 1 respectively. I do.

次に、この状態からスイツチ8を切り換えてジヨイス
テイツクモードにし、差信号171を接点18B側に入力して
第4図の(a)に示すように操作者が入力レバー3を把
持して力を加えると、マスタマニピユレータ1は力及び
トルクに比例した位置姿勢指令値231と、マスタスレー
ブモードでの位置姿勢指令値である積分値201とが加算
器21により加算された指令値211により動作するため、
マスタマニピユレータ1は一旦M1から移動し再び力を零
に戻した時刻t3′はM1に戻る。しかしながら、スレーブ
マニピユレータ2は積分器24で積分された差信号171に
よる位置、姿勢指令値241によつて動作するため、第4
図(c)に示すS1の位置から位動し、力を零に戻した時
刻t3′ではS2の位置で停止する。
Next, from this state, the switch 8 is switched to the joystick mode, the difference signal 171 is input to the contact 18B side, and the operator grips the input lever 3 as shown in FIG. Is added, the master manipulator 1 obtains a position / posture command value 231 proportional to the force and the torque and an integral value 201 which is a position / posture command value in the master / slave mode by a command value 211 obtained by adding the adder 21. To work,
The time t 3 ′ at which the master manipulator 1 moves once from M 1 and returns the force to zero again returns to M 1 . However, since the slave manipulator 2 operates according to the position / posture command value 241 based on the difference signal 171 integrated by the integrator 24, the fourth operation is performed.
And Kuraido from the position of the S 1 shown in FIG. (C), and stops at the position at time t 3 'in S 2 back force to zero.

上述した説明では理解を容易にするためにエンドエフ
エクタ5に力が作用していない場合について説明した
が、エンドエフエクタ5に力が作用している場合でも差
信号171の大きさが変るのみであり、上記動作が成立す
ることは明らかである。
In the above description, the case where no force acts on the end effector 5 has been described in order to facilitate understanding. However, even when the force acts on the end effector 5, only the magnitude of the difference signal 171 changes. It is clear that the above operation is established.

本実施例によれば、マスタマニピユレータ1の位置に
スレーブマニピユレータ2の位置または速度を対応する
ように切り換えることができるので、スレーブマニピユ
レータ2の正確な位置決めが精細な動作を行なうことが
できるとともに、マスタマニピユレータの小さい動作で
スレーブマニピユレータを大きく移動させることがで
き、操作性が向上する。特に、ジヨイステイツクモード
時にもエンドエフエクタ5に作用した力が操作者にフイ
ードバツクされるので、物体の表面をならいながらエン
ドエフエクタ5を大きく移動させることが可能となり、
操作性が一段と向上する。
According to the present embodiment, the position or speed of the slave manipulator 2 can be switched so as to correspond to the position of the master manipulator 1, so that accurate positioning of the slave manipulator 2 performs a fine operation. In addition, the slave manipulator can be largely moved by a small operation of the master manipulator, and the operability is improved. In particular, since the force acting on the end effector 5 is fed back to the operator even in the joystick mode, the end effector 5 can be largely moved while following the surface of the object,
Operability is further improved.

上記実施例では、ジヨイステイツクモードにおいて
は、力及びトルクに比例した位置、姿勢指令値でマスタ
マニピユレータ1を動作させる場合について説明した
が、力に比例した位置指令値とトルクを積分した姿勢指
令値でマスタマニピユレータ1を動作させてもよい。
In the above embodiment, the case where the master manipulator 1 is operated with the position and posture command values proportional to the force and the torque in the joystick mode has been described. However, the position command value and the torque proportional to the force are integrated. The master manipulator 1 may be operated with the posture command value.

さらに、X,Y,Z軸の3方向の力のうち1軸または2軸
の力に比例した位置指令値と、その他軸の力を積分した
位置指令値及びトルクを積分した姿勢指令値でマスタマ
ニピユレータ1を動作させてもよい。このように制御す
ることにより、例えばエンドエフエクタ5で一方向に力
を加えながら広い平面を動作させる場合でも、マスタマ
ニピユレータ1の動作が小さくてよく、操作性を向上さ
せることができる。
In addition, the master uses a position command value that is proportional to the force of one or two axes in the three directions of X, Y, and Z axes, a position command value that integrates the forces of the other axes, and a posture command value that integrates the torque. The manipulator 1 may be operated. By controlling in this manner, for example, even when a wide plane is operated while applying a force in one direction with the end effector 5, the operation of the master manipulator 1 may be small and operability can be improved.

第2図に示す第1の実施例においては、共通座標系で
表わされた位置、姿勢指令値を逆変換器22,26によりそ
れぞれマスタマニピユレータ1及びスレーブマニピユレ
ータ2の角度指令値に変換した場合について説明した
が、マニピユレータの関節配置によつては逆変換式を導
出できない場合が発生する。この場合に対処した制御装
置の構成が第5図に示す第2の実施例である。図におい
て、第2図に示す第1の実施例と同一または同等部分に
は同一符号を付して示し、説明を省略する。係数器19に
はマスタ側逆ヤコビ行列27及びスレーブ側逆ヤコビ行列
28が並列に接続されており、これらの逆ヤコビ行列27,2
8は力及びトルク信号を係数器19で共通座標系における
並進速度及び姿勢速度に変換した信号をマスタ及びスレ
ーブの関節角速度指令値に変換する作用を有する。また
これらの逆ヤコビ行列27,28にはそれぞれ積分器29,30が
接続されており、これらの積分器29,30によつて関節角
速度指令値が関節角度指令値に変換される。
In the first embodiment shown in FIG. 2, the angle command values of the master manipulator 1 and the slave manipulator 2 are respectively converted by the inverse transformers 22 and 26 into the position and posture command values expressed in the common coordinate system. Although the description has been given of the case where the conversion has been made, the inverse conversion formula cannot be derived depending on the joint arrangement of the manipulator. The configuration of the control device that copes with this case is the second embodiment shown in FIG. In the figure, the same or equivalent parts as those of the first embodiment shown in FIG. The coefficient unit 19 includes a master inverse Jacobian matrix 27 and a slave inverse Jacobian matrix.
28 are connected in parallel, and these inverse Jacobian matrices 27,2
Numeral 8 has an operation of converting a signal obtained by converting a force and torque signal into a translation speed and a posture speed in a common coordinate system by a coefficient unit 19, into master and slave joint angular velocity command values. Integrators 29 and 30 are connected to these inverse Jacobian matrices 27 and 28, respectively. The integrators 29 and 30 convert the joint angular velocity command value into the joint angle command value.

一方、係数器23には加算器31及び減算器32を介してマ
スタ側逆ヤコビ行列33及び積分器34が接続されており、
また係数器23にはこれらと並列にスレーブ側逆ヤコビ行
列35及び積分器36が接続されていて、前記逆ヤコビ行列
27,28及び積分器29,30と同様の動作を行なう。前記マス
タ側積分器29の出力側と加算器31との間、及びマスタ側
積分器34の出力側と減算器32との間には、それぞれマス
タ側正変換器37,38が接続されている。そして正変換器3
7は積分器29の出力であるマスタ関節角度指令値291を共
通座標系における位置及び姿勢値に変換し、加算器31に
出力する。同様に正変換器38は積分器34の出力であるマ
スタ関節角度指令値341を共通座標系における位置及び
姿勢値に変換し、減算器32に出力する。また符号39は積
分器29,34の出力であるマスタ関節角度指令値291,341の
一方をスイツチ8によつてマスタ側サーボ増幅器13へ接
続する切換器である。同様に符号40は積分器30,36の出
力であるスレーブ関節角度指令値301,361の一方をスイ
ツチ8によつてスレーブ側サーボ増幅器14へ接続する切
換器である。
On the other hand, the coefficient side 23 is connected to a master-side inverse Jacobian matrix 33 and an integrator 34 via an adder 31 and a subtractor 32.
Further, a slave-side inverse Jacobian matrix 35 and an integrator 36 are connected to the coefficient unit 23 in parallel with these, and the inverse Jacobian matrix
Operations similar to those of the integrators 27 and 28 and the integrators 29 and 30 are performed. Master-side positive converters 37 and 38 are connected between the output side of the master-side integrator 29 and the adder 31 and between the output side of the master-side integrator 34 and the subtractor 32, respectively. . And the positive converter 3
7 converts the master joint angle command value 291 output from the integrator 29 into a position and orientation value in the common coordinate system, and outputs it to the adder 31. Similarly, the positive converter 38 converts the master joint angle command value 341 output from the integrator 34 into a position and orientation value in the common coordinate system, and outputs the same to the subtracter 32. Reference numeral 39 denotes a switch for connecting one of the master joint angle command values 291 and 341 output from the integrators 29 and 34 to the master side servo amplifier 13 through the switch 8. Similarly, reference numeral 40 denotes a switch for connecting one of the slave joint angle command values 301 and 361 output from the integrators 30 and 36 to the slave servo amplifier 14 by the switch 8.

次に上述したように構成された第2の実施例の動作
を、第5図を参照して説明する。まず、スイツチ8によ
りマスタスレーブモードが選択され、第5図に示すよう
にマスタ側の力トルク信号とスレーブ側の力トルク信号
の差信号171が接点18A側に入力され、切換器39の接点39
Aと39C,切換器40の接点40Aと40Cがそれぞれ接続されて
いる場合について説明する。但し、エンドエフエクタ5
には力が作用しておらず、減算器17からの出力信号171
はマスタ側の力トルク信号と同じとする。
Next, the operation of the second embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. First, the master-slave mode is selected by the switch 8, and as shown in FIG. 5, a difference signal 171 between the master-side force torque signal and the slave-side force torque signal is input to the contact 18A side.
A case in which A and 39C and the contacts 40A and 40C of the switch 40 are connected will be described. However, End F Ekta 5
Is not acting on the output signal 171 and the output signal 171 from the subtractor 17 is
Is the same as the force torque signal on the master side.

この状態において、操作者が入力レバー3を把持して
力を加えると、力トルク信号はまず係数器19により共通
座標系における並進速度及び姿勢速度に変換される。そ
してこれらの信号は逆ヤコビ行列27,28により、マスタ
及びスレーブの関節角速度指令値に変換され、それぞれ
積分器29,30を通つてサーボ増幅器13,14へ入力される。
このような制御を行なうので、マスタマニピユレータ1
の入力レバー3とスレーブマニピユレータ2のエンドエ
フエクタ5とは全く同じ動作を行なう。
In this state, when the operator grips the input lever 3 and applies a force, the force torque signal is first converted by the coefficient unit 19 into a translation speed and a posture speed in the common coordinate system. These signals are converted into master and slave joint angular velocity command values by inverse Jacobian matrices 27 and 28, and input to servo amplifiers 13 and 14 through integrators 29 and 30, respectively.
Since such control is performed, the master manipulator 1
The input lever 3 and the end effector 5 of the slave manipulator 2 perform exactly the same operation.

次に、この状態からスイツチ8を切り換えてジヨイス
テイツクモードにし、差信号171を切換器18の接点18B側
に伝達し、同時に切換器39の接点39Bと39C,切換器40の
接点40Bと40Cとをそれぞれ接続した場合について説明す
る。上記のようにスイツチ8を切り換えると、まず積分
器29の出力値291を積分器34の初期値とし、また積分器3
0の出力値301を積分器36の初期値とする。これらの初期
値の設定を行なつた後切換器39,40の切換えを行なう。
このようにすることにより切換器39,40を切り換えても
マスタ及びスレーブマニピユレータ1,2は異常な動きを
することはない。そしてこの状態から操作者が入力レバ
ー3を持つて力を加えると、マスタ側制御系は次のよう
に動作する。
Next, from this state, the switch 8 is switched to the joystick mode, and the difference signal 171 is transmitted to the contact 18B side of the switch 18, and at the same time, the contacts 39B and 39C of the switch 39, and the contacts 40B and 40C of the switch 40. Will be described. When the switch 8 is switched as described above, first, the output value 291 of the integrator 29 is set as the initial value of the integrator 34, and
The output value 301 of 0 is set as the initial value of the integrator 36. After setting these initial values, the switches 39 and 40 are switched.
In this way, even if the switches 39 and 40 are switched, the master and slave manipulators 1 and 2 do not move abnormally. When the operator holds the input lever 3 and applies a force from this state, the master-side control system operates as follows.

差信号171に比例した位置姿勢指令値231と、ジヨイス
テイツクモードに切り換わつた時点における正変換器37
から出力されるマスタマニピユレータ1側の位置姿勢値
371との和を加算器31で演算する。そしてこの加算器311
から、積分器34の出力値341を正変換器38で正変換した
値381を減算器32で減算する。この減算値321を共通座標
系における逆進速度及び姿勢速度とみなし、この値は逆
ヤコビ行列33によりマスタ側の関節角速度指令値に変換
され、積分器34を通つてマスタ側サーボ増幅器13に入力
される。マスタ側制御系においてはこのような制御を行
なうので、ジヨイステイツクモードに切り換わつた位置
を中立点として、操作者が入力レバー3に加えた力及び
トルクに比例した位置及び姿勢となる。
A position / orientation command value 231 proportional to the difference signal 171 and a positive converter 37 at the time when the mode is switched to the joystick mode.
And position values on the master manipulator 1 side output from the
The sum with 371 is calculated by the adder 31. And this adder 311
Then, the subtractor 32 subtracts a value 381 obtained by positively converting the output value 341 of the integrator 34 by the positive converter 38. The subtraction value 321 is regarded as the reverse speed and the attitude speed in the common coordinate system, and this value is converted into the master-side joint angular velocity command value by the inverse Jacobian matrix 33 and input to the master-side servo amplifier 13 through the integrator 34. Is done. Since such control is performed in the master-side control system, the position and posture are proportional to the force and torque applied to the input lever 3 by the operator with the position switched to the joystick mode as the neutral point.

スレーブ制御系においてはマスタスレーブモードと同
じ動きをする。すなわち、操作者が入力レバー3に加え
た力及びトルクに比例した速度及び姿勢速度となる。
In the slave control system, the operation is the same as in the master-slave mode. That is, the speed and the posture speed are proportional to the force and the torque applied to the input lever 3 by the operator.

ジヨイステイツクモードにおいては、力及びトルクに
比例した位置、姿勢指令値でマスタマニピユレータ1を
動作させたが、正変換器37,38の出力値371,381における
姿勢値を零と置き換えることにより、力に比例した位置
指令値とトルクを積分した姿勢指令値でマスタマニピユ
レータを動作させることも可能である。
In the Joystick mode, the master manipulator 1 was operated with the position and posture command values proportional to the force and torque, but by replacing the posture values in the output values 371 and 381 of the positive converters 37 and 38 with zero, It is also possible to operate the master manipulator with a position command value proportional to the force and a posture command value obtained by integrating the torque.

次に本発明の第3の実施例について説明する。第5図
に示す第2の実施例においては、力及びトルク信号に基
づいてマスタ側及びスレーブ側の角度指令値を演算した
が、本実施例は力及びトルク信号に基づいてマスタマニ
ピユレータ1を動作させ、マスタマニピユレータ1の各
関節角度信号に基づいてスレーブマニピユレータ2を動
作させるように構成したものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment shown in FIG. 5, the angle command values on the master side and the slave side are calculated based on the force and torque signals, but in this embodiment, the master manipulator 1 is calculated based on the force and torque signals. Is operated to operate the slave manipulator 2 based on each joint angle signal of the master manipulator 1.

第6図に本発明の第3の実施例を示す。図において、
第5図に示す第2の実施例と同一または同等部分には同
一符号を付して示し、説明を省略する。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In the figure,
The same or equivalent parts as those of the second embodiment shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

マスタ側の制御系は第5図に示す第2の実施例と全く
同様であり、マスタスレーブモードの場合は力及びトル
クに比例した速度及び姿勢速度で動作し、ジヨイステイ
ツクモードの場合は力及びトルクに比例した位置及び姿
勢となる。
The control system on the master side is exactly the same as that of the second embodiment shown in FIG. 5, and operates at a speed and attitude speed proportional to the force and torque in the master-slave mode. And the position and posture in proportion to the torque.

次にスレーブ側の制御系について説明する。マスタマ
ニピユレータ1の各関節の関節角度信号41は正変換器42
に入力され、この正変換器42は各関節角度信号41を共通
座標系における位置及び姿勢値に変換する。この共通座
標系に変換された信号は421,422,423の3個に分割さ
れ、信号421はホールド回路43及び加算器44を介して切
換器45の接点45Bに伝達される。また信号422は減算器4
6,係数器47,積分器48及び加算器44または49を介して切
換器45の接点45Bまたは45Aに伝達される。また信号423
は加算器49を介して切換器45の接点45Aに伝達される。
ここでホールド回路43はスイツチ8によりジヨイステイ
ツクモードへ切り換わつたときの、マスタマニピユレー
タ1の共通座標系における位置及び姿勢値を記憶してお
くものである。また切換切45はマスタスレーブモードの
場合は45Aと45Cとが接続され、ジヨイステイツクモード
の場合は45Bと45Cとが接続される。一方、スレーブマニ
ピユレータ2の各関節の関節角度信号50は正変換器51に
入力され、この正変換器51は各関節角度信号50を共通座
標系における位置及び姿勢値に変換する。この共通座標
系に変換された信号511は加算器52に伝達される。また
この加算器52は前記切換器45の接点45Cに接続され、ま
た逆ヤコビ行列35及び積算器36を介してスレーブ側サー
ボ増幅器14に接続されている。
Next, the control system on the slave side will be described. The joint angle signal 41 of each joint of the master manipulator 1 is converted into a positive
The forward converter 42 converts each joint angle signal 41 into a position and orientation value in a common coordinate system. The signal converted into the common coordinate system is divided into three signals of 421, 422, and 423, and the signal 421 is transmitted to the contact 45B of the switch 45 via the hold circuit 43 and the adder 44. The signal 422 is subtracted by the subtractor 4.
6, is transmitted to the contact 45B or 45A of the switch 45 via the coefficient unit 47, the integrator 48 and the adder 44 or 49. Also signal 423
Is transmitted to the contact 45A of the switch 45 via the adder 49.
Here, the hold circuit 43 stores the position and the posture value of the master manipulator 1 in the common coordinate system when the mode is switched to the joystick mode by the switch 8. The switch 45 is connected to 45A and 45C in the master-slave mode, and is connected to 45B and 45C in the joystick mode. On the other hand, the joint angle signals 50 of the respective joints of the slave manipulator 2 are input to a positive converter 51, which converts the respective joint angle signals 50 into position and orientation values in a common coordinate system. The signal 511 converted into the common coordinate system is transmitted to the adder 52. The adder 52 is connected to the contact point 45C of the switch 45, and is connected to the slave side servo amplifier 14 via the inverse Jacobian matrix 35 and the integrator 36.

次に上記のように構成されたスレーブ側の制御系の動
作について説明する。まず、積分器48の出力値が零の状
態からマスタスレーブモードで動作させる場合について
説明する。このときはスイツチ8により切換器45の接点
45Aと45Cとが接続されているので、共通座標系における
マスタマニピユレータ1の位置及び姿勢値の信号423は
そのまま接点45Cに導かれ、減算器52でスレーブマニピ
ユレータ2の位置及び姿勢値の信号511との差を演算
し、この偏差値に逆ヤコビ行列35を乗じて関節角速度に
変換し、さらに積分器36により積分を行なつて関節角度
値としてスレーブ側サーボ増幅器14へ入力する。従つて
スレーブマニピユレータ2の位置及び姿勢はマスタマニ
ピユレータ1の位置及び姿勢と一致することになる。
Next, the operation of the control system on the slave side configured as described above will be described. First, the case where the integrator 48 is operated in the master-slave mode from the state where the output value is zero will be described. In this case, the contact of the switch 45 by the switch 8
Since 45A and 45C are connected, the signal 423 of the position and the posture value of the master manipulator 1 in the common coordinate system is directly guided to the contact 45C, and the position and the posture value of the slave manipulator 2 are subtracted by the subtractor 52. Is calculated by multiplying the deviation value by an inverse Jacobian matrix 35 to convert it to a joint angular velocity, and further integrating by an integrator 36 to input to the slave side servo amplifier 14 as a joint angle value. Therefore, the position and posture of the slave manipulator 2 coincide with the position and posture of the master manipulator 1.

次に、ジヨイステイツクモードの場合の動作について
説明する。スイツチ8によつてジヨイステイツクモード
に切り換わつた時点におけるマスタマニピユレータ1の
位置及び姿勢をホールド回路43により記憶する。そして
ジヨイステイツクモードに切り換わつた時点からのマス
タマニピユレータ1の位置及び姿勢の変位量を減算器46
により演算し、係数器47によりこの変位量にある一定の
係数を乗じた後、その信号を積分器48で積分する。この
積分出力信号とホールド回路43からの出力信号とを加算
器44により加算し、この加算された信号を切換器45の接
点45B,45Cを介して減算器52へ入力する。従つてスレー
ブマニピユレータ2の位置及び姿勢は、ジヨイステイツ
クモードに切り換わつた時点からのマスタマニピユレー
タ2の位置及び姿勢の変位量を積分した値となる。
Next, the operation in the case of the joystick mode will be described. The position and the attitude of the master manipulator 1 at the time when the mode is switched to the joystick mode by the switch 8 are stored by the hold circuit 43. Then, the amount of displacement of the position and posture of the master manipulator 1 from the time when the mode is switched to the Joystick mode is subtracted by the subtractor 46.
After the displacement is multiplied by a constant coefficient by a coefficient unit 47, the signal is integrated by an integrator 48. The integration output signal and the output signal from the hold circuit 43 are added by the adder 44, and the added signal is input to the subtractor 52 via the contacts 45B and 45C of the switch 45. Therefore, the position and posture of the slave manipulator 2 are values obtained by integrating the displacements of the position and posture of the master manipulator 2 from the time when the mode is switched to the joystick mode.

上記実施例では、ジヨイステイツクモードにおいては
力及びトルクに比例した位置及び姿勢指令値でマスタマ
ニピユレータを動作させ、ジヨイステイツクモードに切
り換わつた時点からマスタマニピユレータ1の位置及び
姿勢の変化量を積分した指令値でスレーブマニピユレー
タ2を動作させる場合について説明したが、正変換器3
7,38の出力値における姿勢値を零と置き換えることによ
り、力に比例した位置指令値とトルクを積分した姿勢指
令値でマスタマニピユレータ1を動作させ、位置の変化
量だけを積分器48で積分し、姿勢の変化量はそのまま出
力することにより、ジヨイステイツクモードに切り換わ
つた時点からのマスタマニピユレータ1の位置の変化量
を積分した指令値と、マスタマニピユレータ1の姿勢を
そのまま指令値として、スレーブマニピユレータ2を動
作させてもよい。
In the above-described embodiment, in the joystick mode, the master manipulator is operated with the position and orientation command values proportional to the force and the torque, and the position and the position of the master manipulator 1 are switched from the time when the mode is switched to the joystick mode. The case where the slave manipulator 2 is operated with the command value obtained by integrating the amount of change in the posture has been described.
By replacing the attitude value at the output values of 7, 38 with zero, the master manipulator 1 is operated with the position command value proportional to the force and the attitude command value obtained by integrating the torque, and only the amount of change in the position is calculated by the integrator 48. By outputting the amount of change in the attitude as it is, the command value obtained by integrating the amount of change in the position of the master manipulator 1 from the point in time when the mode is switched to the joystick mode, and the command value of the master manipulator 1 The slave manipulator 2 may be operated with the posture as a command value.

また、上記実施例ではマスタスレーブモードからジヨ
イステイツクモードへの切り換えは、マスタマニピユレ
ータ1のどの位置及び姿勢からも切り換えることができ
ると説明したが、ジヨイステイツクモードからマスタス
レーブモードへの切換えも、マスタマニピユレータ1の
どの位置及び姿勢からも切り換えることができることは
明らかである。
Further, in the above embodiment, the switching from the master-slave mode to the joystick mode can be performed from any position and posture of the master manipulator 1, but the switching from the joystick mode to the master-slave mode is described. It is clear that the switching can be performed from any position and attitude of the master manipulator 1.

第7図は本発明の制御装置7の第4の構成例を示した
ものである。この図において、60は飽和特性回路、61は
不感帯特性回路を示し、その他は第2図と同一のもので
ある。
FIG. 7 shows a fourth configuration example of the control device 7 of the present invention. In this figure, reference numeral 60 denotes a saturation characteristic circuit, 61 denotes a dead zone characteristic circuit, and the others are the same as those in FIG.

ジヨイステイツクモードの場合、力の差信号を係数器
19によりKP倍した信号が飽和特性回路60に入力されるた
め、ある飽和値以上の力をマスタマニピユレータ1の先
端に操作者が加えても、マスタ側角度サーボ系への出力
値は変化しない。また、不感帯特性回路61により、ある
不感帯設定値以下の力に対しては、スレーブ側角度サー
ボ系への出力値は変化しない。
In the case of joystick mode, the force difference signal is
Since K P multiplied by the signal by 19 is input to the saturation characteristic circuit 60, even if the operator a saturation value or more force to the leading edge of the stencil Manipi Yu rater 1 added with the output value to the master-side angle servo system It does not change. Further, the dead zone characteristic circuit 61 does not change the output value to the slave-side angle servo system for a force equal to or less than a certain dead zone set value.

したがつて、操作者が多少マスタマニピユレータ1の
先端に力を加えてもスレーブマニピユレータ2が動くこ
となく、また、ある一定以上の力を加えると一定速度で
スレーブマニピユレータ2が動き、通常のジヨイステイ
ツク操作と同じになり、操作性が良い。
Therefore, even if the operator slightly applies a force to the tip of the master manipulator 1, the slave manipulator 2 does not move, and if a certain force or more is applied, the slave manipulator 2 is driven at a constant speed. Movement is the same as a normal joystick operation, and operability is good.

第7図の実施例は第2図の実施例に飽和特性回路60と
不感帯特性回路61を付加したものであるが、第4図の係
数器19の後に飽和特性回路60を、逆ヤコビ行列31の前に
不感帯特性回路61を付加しても同様の効果を得ることが
できる。さらに、第5図の係数器19の後に飽和特性回路
60を、積分器45の前に不感帯特性回路61を付加しても同
様の効果を得ることができる。
The embodiment of FIG. 7 is obtained by adding a saturation characteristic circuit 60 and a dead band characteristic circuit 61 to the embodiment of FIG. 2. However, the saturation characteristic circuit 60 is provided after the coefficient unit 19 of FIG. A similar effect can be obtained even if the dead zone characteristic circuit 61 is added before. Further, after the coefficient unit 19 in FIG.
The same effect can be obtained by adding a dead zone characteristic circuit 61 to the integrator 45 before the integrator 45.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、マスタ
マニピユレータの位置にスレーブマニピユレータの位置
または速度を対応するように切り換えることができるの
で、スレーブマニプユレータの正確な位置決めや、精細
な動作を行なうことができるとともに、マスタマニピュ
レータを中立点に戻す操作を必要とせず、ジョイステイ
ックモードの開始位置を中立点として、マスタマニピュ
レータの小さい動作でスレーブマニピユレータを大きく
移動させることができ、操作性が向上する。
As described in detail above, according to the present invention, the position or speed of the slave manipulator can be switched to correspond to the position of the master manipulator, so that accurate positioning of the slave manipulator and The operation of returning the master manipulator to the neutral point is not required, and the slave manipulator can be largely moved by the small operation of the master manipulator with the start position of the joystick mode as the neutral point. And operability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る制御装置を備えたマスタスレーブ
マニピユレータの1例を示す構成図、第2図,第5図な
いし第7図はそれぞれ本発明に係るマスタスレーブマニ
ピユレータの制御装置の第1,第2及び第3の実施例を示
す構成図、第3図及び第4図はそれぞれ本発明のマスタ
スレーブモード及びジヨイステイツクモードの場合の動
作を示すタイムチヤートである。 1……マスタマニピユレータ、2……スレーブマニピユ
レータ、3……入力レバー、4,6……力トルク検出器、
7……制御装置、8……スイツチ(切換手段)。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a master-slave manipulator provided with a control device according to the present invention, and FIGS. 2, 5 to 7 each show control of a master-slave manipulator according to the present invention. FIGS. 3 and 4 are time charts showing the operation in the master-slave mode and the joystick mode of the present invention, respectively, showing the first, second and third embodiments of the apparatus. 1 ... master manipulator, 2 ... slave manipulator, 3 ... input lever, 4, 6 ... force torque detector,
7 ... control device, 8 ... switch (switching means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 広志 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 青木 立 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−150170(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hiroshi Yamamoto 502, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-63-150170 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】マスタマニピュレータと、スレーブマニピ
ュレータと、前記マスタマニピュレータの操作に基づい
て前記スレーブマニピュレータを制御する制御装置とを
備えたマスタスレーブマニピュレータにおいて、 マスタマニピュレータの位置に対応してスレーブマニピ
ュレータの位置が移動するマスタスレーブモードとマス
タマニピュレータの位置に対応した速度でスレーブマニ
ピュレータが移動するジョイスティックモードとを切り
換える切換手段を備えるとともに、前記ジョイスティッ
クモードの開始位置からの前記マスタマニピュレータの
移動量に前記スレーブマニピュレータの速度を対応させ
る制御手段と、前記マスタマニピュレータの負荷が零に
なったとき、前記マスタマニピュレータを前記ジョイス
ティックモードの開始位置へ戻す制御手段とを備えたこ
とを特徴とするマスタスレーブマニピュレータ。
1. A master-slave manipulator comprising a master manipulator, a slave manipulator, and a control device for controlling the slave manipulator based on an operation of the master manipulator, wherein the position of the slave manipulator corresponds to the position of the master manipulator. And a joystick mode in which the slave manipulator moves at a speed corresponding to the position of the master manipulator, and a switching means for switching the joystick mode. Control means for controlling the speed of the joystick mode when the load on the master manipulator becomes zero. A master-slave manipulator comprising: a control unit for returning to the original position.
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