JP2771957B2 - マスタスレーブ形マニプレータの制御装置 - Google Patents
マスタスレーブ形マニプレータの制御装置Info
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- JP2771957B2 JP2771957B2 JP7139106A JP13910695A JP2771957B2 JP 2771957 B2 JP2771957 B2 JP 2771957B2 JP 7139106 A JP7139106 A JP 7139106A JP 13910695 A JP13910695 A JP 13910695A JP 2771957 B2 JP2771957 B2 JP 2771957B2
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- arm
- slave arm
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマスタスレーブ形マニプ
レータの制御装置に関し、特にスレーブアームを駆動す
るスレーブアーム駆動モータに対する過負荷を検出する
場合に適用して有用なものである。
レータの制御装置に関し、特にスレーブアームを駆動す
るスレーブアーム駆動モータに対する過負荷を検出する
場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】産業用マニプレータとして汎用されてい
るマスタスレーブ形マニプレータは、操作者が操作する
マスタアームの移動にスレーブアームの移動を追従させ
ることにより所定の作業を行なわせるように構成したも
のであり、マスタアームの各関節の回動量を検出するセ
ンサ、このセンサの検出信号に基づきスレーブアームが
マスタアームに追従するよう制御する制御部及びこの制
御部に制御されてスレーブアームがマスタアームに追従
するようスレーブアームの各関節を回動するスレーブア
ーム駆動モータを有している。
るマスタスレーブ形マニプレータは、操作者が操作する
マスタアームの移動にスレーブアームの移動を追従させ
ることにより所定の作業を行なわせるように構成したも
のであり、マスタアームの各関節の回動量を検出するセ
ンサ、このセンサの検出信号に基づきスレーブアームが
マスタアームに追従するよう制御する制御部及びこの制
御部に制御されてスレーブアームがマスタアームに追従
するようスレーブアームの各関節を回動するスレーブア
ーム駆動モータを有している。
【０００３】この種のマスタスレーブ形マニプレータに
おいて、スレーブアームに過負荷が作用したことは次の
様にして当該マスタスレーブ形マニプレータの操作者に
知らせている。
おいて、スレーブアームに過負荷が作用したことは次の
様にして当該マスタスレーブ形マニプレータの操作者に
知らせている。
【０００４】1) スレーブアーム駆動モータの負荷電流
を検出し、ある一定値を越えた場合にランプの点灯、ブ
ザーの鳴動を行ない異常状態発生を表示する。
を検出し、ある一定値を越えた場合にランプの点灯、ブ
ザーの鳴動を行ない異常状態発生を表示する。
【０００５】2) マスタスレーブ形マニプレータをバイ
ラテラル方式としてスレーブアームに作用する力をマス
タアームに反力として返し、この場合の反力の大きさに
基づき操作者が感覚的に判断する。
ラテラル方式としてスレーブアームに作用する力をマス
タアームに反力として返し、この場合の反力の大きさに
基づき操作者が感覚的に判断する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
スレーブアーム駆動モータの過負荷状態を操作者に知ら
せる方法としてランプ、ブザー等を用いた場合、操作者
が作業に集中しているとこの警告を見逃すことがある。
スレーブアーム駆動モータの過負荷状態を操作者に知ら
せる方法としてランプ、ブザー等を用いた場合、操作者
が作業に集中しているとこの警告を見逃すことがある。
【０００７】また、バイラテラル方式の場合、マスタア
ームに作用する反力のうちどこからがスレーブアーム駆
動モータの過負荷に基因するものであるかの判断が難か
しい。しかも、このバイラテラル方式を採用した場合に
は、スレーブアームに負荷が作用している間中、反力が
マスタアームに作用するため、特に長時間の作業では操
作者の疲労を増大させるという問題もある。
ームに作用する反力のうちどこからがスレーブアーム駆
動モータの過負荷に基因するものであるかの判断が難か
しい。しかも、このバイラテラル方式を採用した場合に
は、スレーブアームに負荷が作用している間中、反力が
マスタアームに作用するため、特に長時間の作業では操
作者の疲労を増大させるという問題もある。
【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、容易且つ
確実にスレーブアーム駆動モータの過負荷状態をマスタ
アームの操作者に告知し得るマスタスレーブ形マニプレ
ータの制御装置を提供することを目的とする。
確実にスレーブアーム駆動モータの過負荷状態をマスタ
アームの操作者に告知し得るマスタスレーブ形マニプレ
ータの制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、マスターアームの操作によりこのマスター
アームの動作にスレーブアームが追従するよう、スレー
ブアームの関節に配設したスレーブアーム駆動モータに
より、この関節を回動するマスタスレーブ形マニプレー
タの制御装置において、スレーブアームの関節に対応す
るマスタアームの関節を回動するようこの関節に配設し
たマスターアーム駆動モータと、スレーブアーム駆動モ
ータに供給される電流の電流値を検出する電流検出手段
と、スレーブアーム駆動モータに電流を供給するドライ
バが、このスレーブアーム駆動モータに供給し得る最大
電流値である設定値と、電流検出手段が検出した電流値
とを比較し、この電流値が設定値以上となったことを検
出したときに上記マスタアーム駆動モータをこれに対応
するスレーブアーム駆動モータと反対方向に回動するよ
う制御する制御手段を有することを特徴とする。
明の構成は、マスターアームの操作によりこのマスター
アームの動作にスレーブアームが追従するよう、スレー
ブアームの関節に配設したスレーブアーム駆動モータに
より、この関節を回動するマスタスレーブ形マニプレー
タの制御装置において、スレーブアームの関節に対応す
るマスタアームの関節を回動するようこの関節に配設し
たマスターアーム駆動モータと、スレーブアーム駆動モ
ータに供給される電流の電流値を検出する電流検出手段
と、スレーブアーム駆動モータに電流を供給するドライ
バが、このスレーブアーム駆動モータに供給し得る最大
電流値である設定値と、電流検出手段が検出した電流値
とを比較し、この電流値が設定値以上となったことを検
出したときに上記マスタアーム駆動モータをこれに対応
するスレーブアーム駆動モータと反対方向に回動するよ
う制御する制御手段を有することを特徴とする。
【００１０】
【作用】上記構成の本発明によれば、スレーブアーム駆
動モータに過負荷に相当する設定値以上の電流が流れた
ときのみ、マスタアームに反力を伝達する。
動モータに過負荷に相当する設定値以上の電流が流れた
ときのみ、マスタアームに反力を伝達する。
【００１１】また、上記設定値は、スレーブアームに電
流を供給するドライバが、このスレーブアーム駆動モー
タに供給し得る最大電流値である。
流を供給するドライバが、このスレーブアーム駆動モー
タに供給し得る最大電流値である。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００１３】図１は本発明の実施例を示すブロック線図
である。同図中、Ｓ１はスレーブアーム駆動モータ、Ｍ
１はマスタアーム駆動モータ、１，２はサーボドライ
バ、３，４はＤ／Ａ変換器、５はＡ／Ｄ変換器、６はＣ
ＰＵで構成した制御部である。
である。同図中、Ｓ１はスレーブアーム駆動モータ、Ｍ
１はマスタアーム駆動モータ、１，２はサーボドライ
バ、３，４はＤ／Ａ変換器、５はＡ／Ｄ変換器、６はＣ
ＰＵで構成した制御部である。
【００１４】図１は、マスタアーム及びスレーブアーム
の対応する一対の関節に関するブロック線図であるが、
かかる制御系は、関節の数に対応させて各関節毎に設け
てある。かくして、操作者によるマスタアームの操作に
より各スレーブアーム駆動モータＳ１を駆動し、マスタ
アームの姿勢に追従するように制御する。
の対応する一対の関節に関するブロック線図であるが、
かかる制御系は、関節の数に対応させて各関節毎に設け
てある。かくして、操作者によるマスタアームの操作に
より各スレーブアーム駆動モータＳ１を駆動し、マスタ
アームの姿勢に追従するように制御する。
【００１５】かかる制御は、マスタアームの関節の回動
量を表わす位置情報を、制御部６で処理した後Ｄ／Ａ変
換器３を介してサーボドライバ１に操作量として供給
し、このサーボドライバ１で所定のフィードバック制御
を行なうことによりマスタアームとスレーブアームの各
関節毎の位置偏差量に基づく制御量を求め、この制御量
を各スレーブアーム駆動モータＳ１に供給することによ
り行なう。
量を表わす位置情報を、制御部６で処理した後Ｄ／Ａ変
換器３を介してサーボドライバ１に操作量として供給
し、このサーボドライバ１で所定のフィードバック制御
を行なうことによりマスタアームとスレーブアームの各
関節毎の位置偏差量に基づく制御量を求め、この制御量
を各スレーブアーム駆動モータＳ１に供給することによ
り行なう。
【００１６】サーボドライバ１は、通常負荷電流表示出
力機能を有するので、この機能を用いてサーボアーム駆
動モータＳ１に供給する負荷電流を検出し、この負荷電
流をＡ／Ｄ変換器５を介して制御部６へ供給する。
力機能を有するので、この機能を用いてサーボアーム駆
動モータＳ１に供給する負荷電流を検出し、この負荷電
流をＡ／Ｄ変換器５を介して制御部６へ供給する。
【００１７】制御部６は、このときのスレーブアーム駆
動モータＳ１に供給する負荷電流値と設定値とを比較
し、負荷電流値が設定値以上となったときは、Ｄ／Ａ変
換器４及びサーボドライバ２を介してマスタアーム駆動
モータＭ１をスレーブアーム駆動モータＳ１とは反対方
向に回動する。かくして、このときのマスタアームの操
作者は、マスタアーム駆動モータＭ１の回動に基づく反
力を感じることができるように構成してある。したがっ
て、マスタアーム駆動モータＭ１の回動力は反力として
感じられる程度のものとする。
動モータＳ１に供給する負荷電流値と設定値とを比較
し、負荷電流値が設定値以上となったときは、Ｄ／Ａ変
換器４及びサーボドライバ２を介してマスタアーム駆動
モータＭ１をスレーブアーム駆動モータＳ１とは反対方
向に回動する。かくして、このときのマスタアームの操
作者は、マスタアーム駆動モータＭ１の回動に基づく反
力を感じることができるように構成してある。したがっ
て、マスタアーム駆動モータＭ１の回動力は反力として
感じられる程度のものとする。
【００１８】ここで、サーボドライバ１が負荷電流表示
出力機能を有しない場合には、別途電流検出器を設け、
これにより検出した負荷電流値を制御部６に供給する。
出力機能を有しない場合には、別途電流検出器を設け、
これにより検出した負荷電流値を制御部６に供給する。
【００１９】スレーブアーム駆動モータＳ１に流れる負
荷電流は、定格負荷以内であれば定格電流以下であり、
当該スレーブアーム駆動モータＳ１の加減速時には定格
電流の１５０％〜２００％である。また、定格負荷以上
の物のハンドリングの際及びスレーブアームが他の物に
衝突した際には２００％以上の負荷電流が流れる。一
方、サーボドライバ１の最大出力電流値は、例えばスレ
ーブアーム駆動モータＳ１の定格電流の２００％〜２５
０％に設定してある。そこで、制御部６における設定値
は、例えばサーボドライバ１の最大出力電流値に設定し
ておけば良い。
荷電流は、定格負荷以内であれば定格電流以下であり、
当該スレーブアーム駆動モータＳ１の加減速時には定格
電流の１５０％〜２００％である。また、定格負荷以上
の物のハンドリングの際及びスレーブアームが他の物に
衝突した際には２００％以上の負荷電流が流れる。一
方、サーボドライバ１の最大出力電流値は、例えばスレ
ーブアーム駆動モータＳ１の定格電流の２００％〜２５
０％に設定してある。そこで、制御部６における設定値
は、例えばサーボドライバ１の最大出力電流値に設定し
ておけば良い。
【００２０】上記実施例によれば図２のフローチャート
に示すように、先ず各軸の所定の動作処理を行なう（ス
テップＳ1 参照）。この処理は従来と何ら変わるところ
はない。
に示すように、先ず各軸の所定の動作処理を行なう（ス
テップＳ1 参照）。この処理は従来と何ら変わるところ
はない。
【００２１】次にスレーブアーム駆動モータＳ１に供給
される負荷電流値が設定値以上であるか否かを判定し
（ステップＳ2 ）、設定値以上である場合にはマスタア
ーム駆動モータＭ１を駆動する（ステップＳ3 ）一方、
設定値未満の場合にはマスタアーム駆動モータＭ１に零
電流出力指令を与える。
される負荷電流値が設定値以上であるか否かを判定し
（ステップＳ2 ）、設定値以上である場合にはマスタア
ーム駆動モータＭ１を駆動する（ステップＳ3 ）一方、
設定値未満の場合にはマスタアーム駆動モータＭ１に零
電流出力指令を与える。
【００２２】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば次の様な効果を奏する。
うに、本発明によれば次の様な効果を奏する。
【００２３】１．マスタアームへの反力がない場合とあ
る場合との２状態の判断であるため、容易にスレーブア
ーム駆動モータの過負荷状態であることの判断が行なえ
る。
る場合との２状態の判断であるため、容易にスレーブア
ーム駆動モータの過負荷状態であることの判断が行なえ
る。
【００２４】２．反力が作用しているか否かはマスタア
ームの操作中に判断可能であり、しかもスレーブアーム
駆動モータの電流がこれに供給し得る最大電流値である
設定値以上となったことが検出されたときのみ反力が作
用するため、従来技術の如く作業中に作業対象物から別
の位置にある表示灯等に対しての注意を向ける必要がな
く、作業に専念できる。
ームの操作中に判断可能であり、しかもスレーブアーム
駆動モータの電流がこれに供給し得る最大電流値である
設定値以上となったことが検出されたときのみ反力が作
用するため、従来技術の如く作業中に作業対象物から別
の位置にある表示灯等に対しての注意を向ける必要がな
く、作業に専念できる。
【００２５】３．通常のバイラテラル式マスタアームの
様に正常時における反力がないため、マスタアームの反
力による疲労等がない。
様に正常時における反力がないため、マスタアームの反
力による疲労等がない。
【図１】本発明の実施例を示すブロック線図である。
【図２】上記実施例の動作のフローチャートである。
Ｍ１ マスタアームモータ Ｓ１ スレーブアームモータ １，２ サーボドライバ ６ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−60992（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−47413（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B25J 3/00 B25J 3/04
Claims (1)
- 【請求項１】 マスターアームの操作によりこのマスタ
ーアームの動作にスレーブアームが追従するよう、スレ
ーブアームの関節に配設したスレーブアーム駆動モータ
により、この関節を回動するマスタスレーブ形マニプレ
ータの制御装置において、 スレーブアームの関節に対応するマスタアームの関節を
回動するようこの関節に配設したマスターアーム駆動モ
ータと、 スレーブアーム駆動モータに供給される電流の電流値を
検出する電流検出手段と、スレーブアーム駆動モータに電流を供給するドライバ
が、このスレーブアーム駆動モータに供給し得る最大電
流値である設定値と 、電流検出手段が検出した電流値と
を比較し、この電流値が設定値以上となったことを検出
したときに上記マスタアーム駆動モータをこれに対応す
るスレーブアーム駆動モータと反対方向に回動するよう
制御する制御手段を有することを特徴とするマスタスレ
ーブ形マニプレータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7139106A JP2771957B2 (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | マスタスレーブ形マニプレータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7139106A JP2771957B2 (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | マスタスレーブ形マニプレータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08323655A JPH08323655A (ja) | 1996-12-10 |
| JP2771957B2 true JP2771957B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=15237631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7139106A Expired - Lifetime JP2771957B2 (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | マスタスレーブ形マニプレータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771957B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4524729B2 (ja) * | 2001-07-25 | 2010-08-18 | 株式会社安川電機 | 遠隔操縦ロボットの制御装置 |
| JP2009012125A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | パワーアシストロボット |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0360992A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-15 | Meidensha Corp | バイラテラル式マスター・スレーブマニプレータの制御方式 |
| JPH0447413A (ja) * | 1990-06-13 | 1992-02-17 | Nec Corp | コントローラの手動パルス発生器 |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP7139106A patent/JP2771957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08323655A (ja) | 1996-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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