JP2823302B2 - Master-slave manipulator - Google Patents
Master-slave manipulatorInfo
- Publication number
- JP2823302B2 JP2823302B2 JP6556790A JP6556790A JP2823302B2 JP 2823302 B2 JP2823302 B2 JP 2823302B2 JP 6556790 A JP6556790 A JP 6556790A JP 6556790 A JP6556790 A JP 6556790A JP 2823302 B2 JP2823302 B2 JP 2823302B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- master
- manipulator
- pressure
- slave manipulator
- slave
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はマスタマニピュレータとスレーブマニピュレ
ータとを備えたマスタスレーブマニピュレータに係り、
特にマスタマニピュレータに柔軟な手袋を備えたマスタ
スレーブマニピュレータに関する。The present invention relates to a master-slave manipulator including a master manipulator and a slave manipulator.
In particular, the present invention relates to a master-slave manipulator provided with a flexible glove on the master manipulator.
（従来の技術） 原子力産業分野やその他の産業分野においては、操作
者が操作するマスタマニピュレータと、このマスタマニ
ピュレータの動きに追従して動作して実際の作業を行な
うスレーブマニピュレータとを備えたマスタスレーブマ
ニピュレータが用いられている。特に、操作性を向上さ
せるために、スレーブマニピュレータに作用する作業力
をマスタマニピュレータにフィードバックするバイラテ
ラルマスタスレーブマニピュレータがよく使用されてい
る。(Prior Art) In the nuclear industry and other industrial fields, a master / slave including a master manipulator operated by an operator and a slave manipulator that operates following the movement of the master manipulator to perform actual work Manipulators are used. Particularly, in order to improve operability, a bilateral master-slave manipulator that feeds back a working force acting on a slave manipulator to a master manipulator is often used.
従来のバイラテラルマスタスレーブマニピュレータで
は、日本ロボット学会第７巻、第５号、大道、沖野、
「多指ハンドの作業への応用」に示すように、マスタマ
ニピュレータがメカニカル機構で構成されている。第９
図はそのようなマスタマニピュレータを示すもので、複
数のリンク1,2,3が関節4,5,6を介して回動自在に連結さ
れ、アーム部７が構成される。アーム部７の先端には操
作者の手を挿入可能なハンド部８が設けられ、このハン
ド部８には操作者の指に取り付けられる複数のフィンガ
９が備えられる。このマスタマニピュレータの動きは、
対応して設けられた図示しないスレーブマニピュレータ
に伝えられるようになっている。In conventional bilateral master-slave manipulators, Robotics Society of Japan Vol. 7, No. 5, Daido, Okino,
As shown in “Application to work of multi-fingered hand”, the master manipulator is configured by a mechanical mechanism. Ninth
The figure shows such a master manipulator. A plurality of links 1, 2, and 3 are rotatably connected via joints 4, 5, and 6, and an arm unit 7 is configured. At the tip of the arm 7, there is provided a hand 8 into which an operator's hand can be inserted. The hand 8 has a plurality of fingers 9 attached to the operator's finger. The movement of this master manipulator is
The information is transmitted to a slave manipulator (not shown) provided correspondingly.
バイラテラルマスタスレーブマニピュレータには第10
図に示すようなバイラテラルサーボ機構が備えられる。
このバイラテラルサーボ機構は、マスタ側のモータ11の
回転位置θ１を位置検出器12により検出し、スレーブ側
のモータ13の回転位置θ２を位置検出器14により検出し
て、これらの偏差を位置調節器15でスレーブ側にフィー
ドバックするようになっている。また、マスタ側のモー
タ11の回転トルクT1をトルク検出器16で検出し、スレー
ブ側のモータ13の回転トルクT2をトルク検出器17で検出
して、これらの偏差をトルク調節器18でマスタ側にフィ
ードバックするようになっている。また、図示しないが
スレーブ側の指先部の接触圧力が同様にマスタ側にフィ
ードバックされるようになっている。No. 10 for bilateral master-slave manipulator
A bilateral servo mechanism as shown in the figure is provided.
This bilateral servo mechanism detects the rotational position theta 1 of the master side of the motor 11 by the position detector 12, it is detected by the position detector 14 the rotational position theta 2 of the slave side of the motor 13, these deviations The position adjuster 15 feeds back to the slave. Further, to detect the rotational torque T 1 of the master side of the motor 11 by the torque detector 16, the rotational torque T 2 of the slave side of the motor 13 is detected by the torque detector 17, these deviations in the torque adjuster 18 Feedback is provided to the master. Although not shown, the contact pressure of the fingertip on the slave side is also fed back to the master side.
第９図における符号19はマスタ側のハンド部８のフィ
ンガ９の関節にスレーブ側の回転トルクをフィードバッ
クするためのモータを示している。また、符号20はマス
タ側のハンド部８の指先部に接触圧力をフィードバック
するための空気圧供給機構を示している。この空気圧供
給機構20からの空気圧は、ハンド部８の指先部に設けら
れたピストンやギア等のメカニカルな機構を介して、操
作者の指先に伝えられるようになっている。操作者はそ
の空気圧によりスレーブ側の接触圧力を感じとり、指先
の力を調節する。Reference numeral 19 in FIG. 9 denotes a motor for feeding back the rotational torque on the slave side to the joint of the finger 9 of the hand unit 8 on the master side. Reference numeral 20 denotes an air pressure supply mechanism for feeding back contact pressure to the fingertip of the hand unit 8 on the master side. The air pressure from the air pressure supply mechanism 20 is transmitted to the operator's fingertip via a mechanical mechanism such as a piston or a gear provided at the fingertip of the hand unit 8. The operator senses the contact pressure on the slave side by the air pressure and adjusts the force of the fingertip.
（発明が解決しようとする課題） 従来のマスタスレーブマニピュレータでは、スレーブ
側の指先部の接触圧力をマスタ側の指先部に設けたピス
トンやギア等のメカニカルで硬質な機構を介して操作者
の指先に伝えるようになっている。このため、メカニカ
ルで硬質な機構により操作者に拘束感を与え、操作者の
精神的、肉体的負担が増大する。(Problems to be Solved by the Invention) In a conventional master-slave manipulator, the contact pressure of the fingertip on the slave side is controlled by a mechanical and hard mechanism such as a piston or gear provided on the fingertip on the master side. To tell. For this reason, a mechanical and rigid mechanism gives the operator a sense of restraint, and the mental and physical burden on the operator increases.
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、操作
者に負担をかけずにスレーブ側の接触圧力をフィードバ
ックすることができるマスタスレーブマニピュレータを
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 has as its object to provide a master-slave manipulator that can feed back the contact pressure on the slave side without burdening the operator.
（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明は、対象物に対し
て動作するスレーブマニピュレータと、このスレーブマ
ニピュレータの動作を指示するマスタマニピュレータ
と、これらマスタマニピュレータおよびスレーブマニピ
ュレータをバイラテラルに制御する制御部とを備え、上
記マスタマニピュレータは手先の位置、方向および曲げ
角を検出可能な手袋を有してなるマスタスレーブマニピ
ュレータにおいて、上記手袋の指先部に、スレーブマニ
ピュレータの指先部の接触圧力を指に伝えるバルーンか
らなる気体圧アクチュエータと、上記手袋の指先部の接
触圧力を検知する第１の圧力センサとを設ける一方、上
記スレーブマニピュレータに上記対象物との接触圧力を
検知する第２の圧力センサを設置し、上記気体圧アクチ
ュエータの圧力は、上記制御部にて上記第１の圧力セン
サと上記第２の圧力センサとの圧力信号の偏差に基づい
て制御されるものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a slave manipulator that operates on an object, a master manipulator that instructs the operation of the slave manipulator, and a master manipulator and a slave manipulator. A master-slave manipulator comprising gloves capable of detecting the position, direction and bending angle of the hand, wherein the master manipulator includes a glove capable of detecting a hand position, a direction, and a bending angle. A gas pressure actuator comprising a balloon for transmitting the contact pressure of the glove to the finger and a first pressure sensor for detecting the contact pressure of the fingertip of the glove are provided, while the slave manipulator detects the contact pressure with the object. Installing a second pressure sensor to The pressure of the pressure actuator is controlled by the control unit based on a deviation of a pressure signal between the first pressure sensor and the second pressure sensor.
（作用） スレーブマニピュレータの指先部からの接触圧力はマ
スタマニピュレータの指先部に設けられたバルーンから
なる気体圧アクチュエータに伝えられる。この気体圧ア
クチュエータの圧力は指に伝えられ、操作者はスレーブ
マニピュレータの指先部の接触圧力を感じとって、指先
の力を調節する。このとき、気体圧アクチュエータがバ
ルーンよりなるため、操作者の指に柔軟かつ弾力的に作
用し、操作者に拘束感を与えることなく、接触圧力を伝
えることが可能となる。(Operation) The contact pressure from the fingertip of the slave manipulator is transmitted to the pneumatic actuator composed of a balloon provided at the fingertip of the master manipulator. The pressure of the pneumatic actuator is transmitted to the finger, and the operator senses the contact pressure of the fingertip of the slave manipulator and adjusts the force of the fingertip. At this time, since the pneumatic actuator is formed of a balloon, it acts flexibly and elastically on the operator's finger, and can transmit the contact pressure without giving the operator a sense of restraint.
操作者の指先にかかる力を第１の圧力センサで直接検
知することが可能であり、この第１の圧力センサとスレ
ーブマニピュレータに設置された第２の圧力センサとの
圧力信号の偏差に基づいて制御部にて気体圧アクチュエ
ータの圧力を制御するため、スレーブマニピュレータに
発生している力の変化をも捉えながら、マスタマニピュ
レータに迅速に伝達することが可能である。The force applied to the fingertip of the operator can be directly detected by the first pressure sensor, and based on the deviation of the pressure signal between the first pressure sensor and the second pressure sensor installed on the slave manipulator. Since the control unit controls the pressure of the pneumatic actuator, it is possible to quickly transmit the force to the master manipulator while capturing the change in the force generated in the slave manipulator.
（実施例） 以下、本発明に係るマスタスレーブマニピュレータの
一実施例について添付図面を参照して説明する。Embodiment Hereinafter, an embodiment of a master-slave manipulator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図において、マスタスレーブマニピュレータに
は、操作者が操作するマスタマニピュレータ21と、この
マスタマニピュレータ21の動きに追従して動作して実際
の作業を行なうスレーブマニピュレータ22と、これらマ
スタマニピュレータ21およびスレーブマニピュレータ22
の双方をバイラテラルに制御する制御部23とが備えられ
る。In FIG. 1, the master-slave manipulator includes a master manipulator 21 operated by an operator, a slave manipulator 22 which operates following the movement of the master manipulator 21 to perform actual work, and a master manipulator 21 and a slave manipulator. Manipulator 22
And a control unit 23 for bilaterally controlling both of them.
マスタマニピュレータ21には第２図に示すような柔軟
性を有する手袋（例えば、VPL社のデータグローブ等）2
4が備えられる。手袋24は操作者の手25を挿入すること
ができるように形成されている。手袋24には例えば手25
の甲に相当する部分等に磁気センサ26が備えられ、手25
の指に相当する部分に各指に沿って光ファイバ27が備え
られる。磁気センサ26は図示しない磁気発生器からの磁
力を検知し、手25の三次元空間における位置と方向を検
知するようになっている。また、光ファイバ27は指の曲
がりとともに曲って、光ファイバ27内を進む光の漏れ量
を測定することにより、指の曲げ角度を検知することが
できるようになっている。Gloves having flexibility as shown in FIG. 2 (for example, data gloves of VPL) are provided on the master manipulator 21.
4 are provided. The glove 24 is formed so that the operator's hand 25 can be inserted. Gloves 24 have hands 25
A magnetic sensor 26 is provided at the part corresponding to the back of the
An optical fiber 27 is provided along a portion corresponding to each finger. The magnetic sensor 26 detects a magnetic force from a magnetic generator (not shown), and detects the position and direction of the hand 25 in a three-dimensional space. The optical fiber 27 bends with the bending of the finger, and the bending angle of the finger can be detected by measuring the amount of light leaking through the optical fiber 27.
手袋24の指先部24aには第３図（Ａ）および（Ｂ）に
示すようにカフ28により第１の圧力センサとしての圧力
センサ29および空気圧アクチュエータ30が取り付けられ
る。指先部24aには操作者の指先25aが挿入されており、
指先25aと空気圧アクチュエータ30の間に圧力センサ29
が介在される。指先25aと圧力センサ29との間に空気圧
アクチュエータ30を介在させるようにしてもよい。As shown in FIGS. 3A and 3B, a pressure sensor 29 as a first pressure sensor and a pneumatic actuator 30 are attached to the fingertip 24a of the glove 24 by a cuff 28. An operator's fingertip 25a is inserted into the fingertip portion 24a,
Pressure sensor 29 between fingertip 25a and pneumatic actuator 30
Is interposed. A pneumatic actuator 30 may be interposed between the fingertip 25a and the pressure sensor 29.
空気圧アクチュエータ30はバルーンからなり、内部の
圧力を柔軟かつ弾力的に指先25aに伝えるようになって
いる。バルーンは例えばゴム等の弾性体からなってい
る。圧力センサ29およびカフ28の材質も柔軟なものを用
いることが好ましい。The pneumatic actuator 30 is formed of a balloon, and is configured to flexibly and elastically transmit the internal pressure to the fingertip 25a. The balloon is made of an elastic material such as rubber. It is preferable to use flexible materials for the pressure sensor 29 and the cuff.
スレーブマニピュレータ22は第４図に示すようにアー
ム部32とハンド部33からなっている。アーム部32は複数
のリンク34a〜34gが複数の関節35a〜35fを介して連結さ
れて構成される。また、ハンド部33は複数のリンク36a
〜36d…が複数の関節37a〜37c…を介して連結されて構
成され、人間の手を模擬して形成される。第５図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第４図に示す関節35a〜35d
…,37a〜37c…の記号の回転方向を示す図である。The slave manipulator 22 includes an arm 32 and a hand 33 as shown in FIG. The arm portion 32 is configured by connecting a plurality of links 34a to 34g via a plurality of joints 35a to 35f. In addition, the hand unit 33 includes a plurality of links 36a.
.. Are connected via a plurality of joints 37a to 37c, and are formed by simulating human hands. FIGS. 5A, 5B and 5C show the joints 35a to 35d shown in FIG.
It is a figure which shows the rotation direction of the symbol of ..., 37a-37c ....
第６図は第４図に示す関節37cの構造を一例として示
す構成図である。関節37cはリンク36dの端部に設けられ
たシャフト39がリンク36cの端部に設けられた軸受40に
より回転自在に指示される。リンク36cにはモータ41が
取り付けられ、このモータ41の駆動力が減速機42、歯車
43,44を介してシャフト39に伝達され、リンク36dがシャ
フト39廻りに回動するようになっている。モータ41には
その回転速度を検出するためのタコジェネレータ45が取
り付けられる。また、シャフト39には、シャフト39の回
転角を測定するためのポテンショメータ46がカップリン
グ47を介して取り付けられる。FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of the structure of the joint 37c shown in FIG. The joint 37c is rotatably instructed by a shaft 39 provided at an end of the link 36d by a bearing 40 provided at an end of the link 36c. A motor 41 is attached to the link 36c, and the driving force of the motor 41 is
The link 36d is transmitted to the shaft 39 via 43 and 44, and the link 36d rotates around the shaft 39. A tachogenerator 45 for detecting the rotation speed is attached to the motor 41. A potentiometer 46 for measuring the rotation angle of the shaft 39 is attached to the shaft 39 via a coupling 47.
第７図はスレーブマニピュレータ22のハンド部33を示
すもので、指先部33a（指先に相当するリンク36d…）に
は第２の圧力センサとしての圧力センサ48が備えられ
る。圧力センサ48は指先部33aの内側に取り付けられ、
対象物との接触圧力を検知するようになっている。第８
図（Ａ），（Ｂ）は第７図の関節37a〜37c…を示す記号
の回転方向を示す図である。FIG. 7 shows the hand unit 33 of the slave manipulator 22. A fingertip 33a (a link 36d corresponding to a fingertip) is provided with a pressure sensor 48 as a second pressure sensor. The pressure sensor 48 is attached inside the fingertip 33a,
The contact pressure with the object is detected. 8th
7A and 7B are diagrams showing the rotation directions of the symbols indicating the joints 37a to 37c... In FIG.
制御部23には、スレーブマニピュレータ22の動作をフ
ィードバック制御するための位置制御回路50と、スレー
ブマニピュレータ22の指先部の接触圧力をマスタマニピ
ュレータ21の指先部へ伝達するとともに、その接触圧力
をフィードバック制御するための圧力制御回路51とが備
えられる。The control unit 23 has a position control circuit 50 for feedback-controlling the operation of the slave manipulator 22, and transmits the contact pressure of the fingertip of the slave manipulator 22 to the fingertip of the master manipulator 21 and feedback-controls the contact pressure. And a pressure control circuit 51 for controlling the pressure.
位置制御回路50はマスタマニピュレータ21の磁気セン
サ26からの手25の位置と方向についての検出信号52と、
光ファイバ28からの指の曲げ角度についての検出信号53
を入力し、指先25aの速度と回転角のデータに変換する
ようになっている。そして、位置制御回路50はスレーブ
マニピュレータ22のタコジェネレータ45からの速度検出
信号54と、ポテンショメータ46からの回転角検出信号55
を入力し、上記速度と回転角のデータとの偏差を求め、
この偏差によりアンプ56を介してスレーブマニピュレー
タ22のモータ57へ制御信号58を出力してスレーブマニピ
ュレータ22をフィードバック制御するようになってい
る。The position control circuit 50 includes a detection signal 52 about the position and direction of the hand 25 from the magnetic sensor 26 of the master manipulator 21,
Detection signal 53 about the bending angle of the finger from optical fiber 28
Is input and converted into data of the speed and rotation angle of the fingertip 25a. The position control circuit 50 receives a speed detection signal 54 from the tachogenerator 45 of the slave manipulator 22 and a rotation angle detection signal 55 from the potentiometer 46.
To find the deviation between the above speed and rotation angle data,
Due to this deviation, a control signal 58 is output to the motor 57 of the slave manipulator 22 via the amplifier 56, and the slave manipulator 22 is feedback-controlled.
圧力制御回路51はマスタマニピュレータ21の指先部24
aに設けられた圧力センサ29からの圧力信号59と、スレ
ーブマニピュレータ22の指先部33aに設けられた圧力セ
ンサ48からの圧力信号60の偏差を求め、その偏差信号61
を電空変換器62へ出力するようになっている。電空変換
器62にはコンプレッタ63からの圧縮空気64がエアタンク
65および絞り弁66を介して供給されている。電空変換器
62は入力した偏差信号61に応じた量だけ圧縮空気64を空
気圧アクチュエータ30へ供給する一方、必要な場合には
空気圧アクチュエータ30内の空気を抜くようになってい
る。The pressure control circuit 51 is a fingertip 24 of the master manipulator 21.
The difference between the pressure signal 59 from the pressure sensor 29 provided on the a and the pressure signal 60 from the pressure sensor 48 provided on the fingertip 33a of the slave manipulator 22 is obtained.
Is output to the electropneumatic converter 62. The compressed air 64 from the compressor 63 is stored in the electropneumatic converter 62 in the air tank.
It is supplied via a throttle valve 65 and a throttle valve 66. Electro-pneumatic converter
62 supplies compressed air 64 to the pneumatic actuator 30 by an amount corresponding to the input deviation signal 61, while bleeding air from the pneumatic actuator 30 when necessary.
したがって、空気圧アクチュエータ30の圧力は、制御
部23の圧力制御回路51により圧力センサ29と圧力センサ
48との圧力信号の偏差に基づいて制御されるため、スレ
ーブマニピュレータ22に発生している力の変化をも捉え
ながら、マスタマニピュレータ21に迅速に伝達すること
が可能となる。Therefore, the pressure of the pneumatic actuator 30 is controlled by the pressure control circuit 51 of the control unit 23 so that the pressure sensor 29 and the pressure sensor
Since the control is performed based on the deviation of the pressure signal from the pressure signal 48, the change in the force generated in the slave manipulator 22 can be quickly transmitted to the master manipulator 21 while capturing the change.
空気圧アクチュエータ30はバラーンからなっているた
め、操作者の指先部25aに柔軟かつ弾力的に作用すると
ともに、スレーブマニピュレータ22側の指先部33aの接
触圧力を操作者の指先25aに伝えることができる。した
がって、操作者に拘束感を与えることなく、接触圧力を
伝えることが可能となり、操作者の精神的、肉体的負担
を軽減することができる。また、バルーンからなる空気
圧アクチュエータ30を備えたから、ピストン等のメカニ
カル構造を省略することが可能となり、マスタマニピュ
レータ21の構造を簡略化することができる。Since the pneumatic actuator 30 is made of a balun, it can flexibly and elastically act on the fingertip 25a of the operator, and can transmit the contact pressure of the fingertip 33a of the slave manipulator 22 to the fingertip 25a of the operator. Therefore, the contact pressure can be transmitted without giving the operator a sense of restraint, and the mental and physical burden on the operator can be reduced. Further, since the pneumatic actuator 30 including a balloon is provided, a mechanical structure such as a piston can be omitted, and the structure of the master manipulator 21 can be simplified.
なお、上記実施例においては空気圧アクチュエータ30
を備えた場合について説明したが、本発明はこれに限定
されず、窒素、二酸化炭素等その他の気体により動作す
るアクチュエータを用いてもよい。In the above embodiment, the pneumatic actuator 30
However, the present invention is not limited to this, and an actuator that operates with another gas such as nitrogen or carbon dioxide may be used.
以上説明したように、本発明によれば、手袋の指先部
に、スレーブマニピュレータの指先部の接触圧力を指に
伝えるバルーンからなる気体圧アクチュエータを設けた
ので、操作者に精神的、肉体的負担をかけずにスレーブ
マニピュレータ側の接触圧力をフィードバックすること
ができる。As described above, according to the present invention, since the gas pressure actuator composed of the balloon that transmits the contact pressure of the fingertip of the slave manipulator to the finger is provided at the fingertip of the glove, the mental and physical burden on the operator is increased. The contact pressure on the slave manipulator side can be fed back without applying the pressure.
また、手袋の指先部にその接触圧力を検知する第１の
圧力センサを設けたので、操作者の指先にかかる力を直
接検知することが可能となる。Further, since the first pressure sensor for detecting the contact pressure is provided at the fingertip of the glove, the force applied to the fingertip of the operator can be directly detected.
さらに、気体圧アクチュエータの圧力は、制御部にて
第１の圧力センサと第２の圧力センサとの圧力信号の偏
差に基づいて制御されるので、スレーブマニピュレータ
に発生している力の変化をも捉えながら、マスタマニピ
ュレータに迅速に伝達することができ、高精度のフィー
ドバックが可能となる。Further, since the pressure of the pneumatic actuator is controlled by the control unit based on the deviation of the pressure signal between the first pressure sensor and the second pressure sensor, the pressure generated by the slave manipulator is also controlled. While capturing, it can be quickly transmitted to the master manipulator, and high-precision feedback is possible.
第１図は本発明に係るマスタスレーブマニピュレータの
一実施例を示すブロック構成図、第２図は上記実施例に
おけるマスタマニピュレータを示す構成図、第３図
（Ａ）は上記実施例におけるマスタマニピュレータの指
先部を示すもので、第３図（Ｂ）におけるIII A−III A
線矢視断面図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）におけるII
I B−III B線矢視断面図、第４図は上記実施例における
スレーブマニピュレータを示す構成図、第５図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）は第４図における関節の記号の回転方向
を示す図、第６図は第４図における関節の構造の一例を
示す構成図、第７図は上記スレーブマニピュレータのハ
ンド部を示す構成図、第８図（Ａ），（Ｂ）は第７図に
おける関節の記号の回転方向を示す図、第９図は従来の
マスタマニピュレータを示す斜視図、第10図は従来のマ
スタスレーブマニピュレータに備えられたバイラテラル
サーボ機構の原理を示す図である。 21……マスタマニピュレータ、22……スレーブマニピュ
レータ、23……制御部、24……手袋、25……手、26……
磁気センサ、27……光ファイバ、28……カフ、29……圧
力センサ、30……空気圧アクチュエータ、32……アーム
部、33……ハンド部、45……タコジェネレータ、46……
ポテンショメータ、48……圧力センサ、50……位置制御
回路、51……圧力制御回路。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a master-slave manipulator according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a master manipulator in the above embodiment, and FIG. 3 (A) is a block diagram of the master manipulator in the above embodiment. This shows the fingertip, and is indicated by IIIA-IIIA in FIG. 3 (B).
FIG. 3 (B) is a sectional view taken along line II, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IB-IIIB of FIG.
(B) and (C) show the rotation direction of the symbol of the joint in FIG. 4, FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of the structure of the joint in FIG. 4, and FIG. 7 is the hand section of the slave manipulator. 8, (A) and (B) are diagrams showing the rotation direction of the joint symbol in FIG. 7, FIG. 9 is a perspective view showing a conventional master manipulator, and FIG. 10 is a conventional master manipulator. FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of a bilateral servo mechanism provided in a slave manipulator. 21 ... master manipulator, 22 ... slave manipulator, 23 ... control unit, 24 ... gloves, 25 ... hands, 26 ...
Magnetic sensor, 27 Optical fiber, 28 Cuff, 29 Pressure sensor, 30 Pneumatic actuator, 32 Arm, 33 Hand part, 45 Tacho generator, 46
Potentiometer, 48 pressure sensor, 50 position control circuit, 51 pressure control circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B25J 3/00 B25J 19/02──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B25J 3/00 B25J 19/02
Claims (1)
レータと、このスレーブマニピュレータの動作を指示す
るマスタマニピュレータと、これらマスタマニピュレー
タおよびスレーブマニピュレータをバイラテラルに制御
する制御部とを備え、上記マスタマニピュレータは手先
の位置、方向および曲げ角を検出可能な手袋を有してな
るマスタスレーブマニピュレータにおいて、上記手袋の
指先部に、スレーブマニピュレータの指先部の接触圧力
を指に伝えるバルーンからなる気体圧アクチュエータ
と、上記手袋の指先部の接触圧力を検知する第１の圧力
センサとを設ける一方、上記スレーブマニピュレータに
上記対象物との接触圧力を検知する第２の圧力センサを
設置し、上記気体圧アクチュエータの圧力は、上記制御
部にて上記第１の圧力センサと上記第２の圧力センサと
の圧力信号の偏差に基づいて制御されることを特徴とす
るマスタスレーブマニピュレータ。1. A slave manipulator that operates on an object, a master manipulator that instructs the operation of the slave manipulator, and a control unit that bilaterally controls the master manipulator and the slave manipulator, wherein the master manipulator is In the master-slave manipulator having gloves capable of detecting the position, direction and bending angle of the hand, to the fingertips of the gloves, a gas pressure actuator comprising a balloon that transmits the contact pressure of the fingertips of the slave manipulator to the finger, A first pressure sensor for detecting a contact pressure of a fingertip of the glove; and a second pressure sensor for detecting a contact pressure with the object on the slave manipulator; Is the first pressure by the control unit. Master slave manipulator being controlled based on the deviation of the sensor and the second pressure signal of the pressure sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6556790A JP2823302B2 (en) | 1990-03-17 | 1990-03-17 | Master-slave manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6556790A JP2823302B2 (en) | 1990-03-17 | 1990-03-17 | Master-slave manipulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03270886A JPH03270886A (en) | 1991-12-03 |
| JP2823302B2 true JP2823302B2 (en) | 1998-11-11 |
Family
ID=13290718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6556790A Expired - Lifetime JP2823302B2 (en) | 1990-03-17 | 1990-03-17 | Master-slave manipulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823302B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105773642A (en) * | 2016-05-17 | 2016-07-20 | 淮北师范大学 | Gesture remote control system for manipulator |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07299773A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Nec Corp | Human body motion reproducing device |
| JP4892671B2 (en) * | 2006-08-21 | 2012-03-07 | 学校法人立命館 | Motion detection sensor and actuator system |
| KR101727594B1 (en) * | 2010-12-21 | 2017-04-17 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for transmitting force vector |
| CN104816310A (en) | 2014-02-04 | 2015-08-05 | 精工爱普生株式会社 | Robot hand, robot, manufacturing method for robot hand |
-
1990
- 1990-03-17 JP JP6556790A patent/JP2823302B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105773642A (en) * | 2016-05-17 | 2016-07-20 | 淮北师范大学 | Gesture remote control system for manipulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03270886A (en) | 1991-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6159075B2 (en) | Forceps manipulator and forceps system including forceps manipulator | |
| US6019606A (en) | Robot teaching machine | |
| JP2823302B2 (en) | Master-slave manipulator | |
| JPH0457688A (en) | Control device for robot in inertial system | |
| US11370130B2 (en) | Gripping system and gripping method | |
| JP2791030B2 (en) | Curved copying controller for multi-degree-of-freedom work machine | |
| JP2637164B2 (en) | Controller for flexible manipulator | |
| JP4822067B2 (en) | Robot and its direct teaching device | |
| JPH03105404A (en) | Direct teach system | |
| JPH03196983A (en) | Control method for human type robot finger mechanism | |
| JPH0557637A (en) | Master-slave corresponding operation control device for robot hand | |
| US20230142821A1 (en) | Method for Precise, Intuitive Positioning of Robotic Welding Machine | |
| JP2713702B2 (en) | Robot control method and device | |
| JPS5810197B2 (en) | Enkatsu Souji Yuusouchi | |
| JP2693511B2 (en) | Operation command device | |
| JP2718687B2 (en) | Control device for position and force of multi-degree-of-freedom work machine | |
| JPH058187A (en) | Robot | |
| KR100321497B1 (en) | Robot Motion Teach Method | |
| JPH0634948Y2 (en) | Master slave type manipulator | |
| JPH02269586A (en) | Manipulator drive control device | |
| JP2023096221A (en) | Direct teaching device and direct teaching method for robot | |
| JP2023117226A (en) | Multi-finger end effector and teaching device for multi-finger end effector | |
| JPS62188684A (en) | Master/slave type manipulator | |
| JPS6328580A (en) | Force feedback type bilateral servo manipulator | |
| JPH01222316A (en) | Controller for position and force of multidegree freedom work machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070904 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080904 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080904 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090904 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090904 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100904 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100904 |